CN207730924U - 一种高准确度十进制电容箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高准确度十进制电容箱，包括：6组实物电容器、6个转换开关和电容箱输出端；每组所述实物电容器，包括4只所述实物电容器，其中至少一只所述实物电容器的容量为单位容量；所述转换开关采用编码方式进行十进制切换，并设置有转换开关输入端和转换开关输出端；所述转换开关输入端与所述实物电容器的两极连接，所述转换开关输出端与所述电容箱输出端连接；所述电容箱输出端用于输出所述转换开关选定的容量；所述选定的容量为0～10之间任意整数与单位容量的乘积。通过采用编码方式实现十进制电容量输出，减少了电容器和引线的数量，从而减小了误差，提高了准确度；同时通过设置开路补偿功能和短路补偿功能，便于精密测试。

Description

一种高准确度十进制电容箱

技术领域

本实用新型涉及一种计量或校准领域，特别涉及一种传递电容参数的标准量具。

背景技术

在计量或校准领域，标准电容箱(器)是为了保证电容参数单位量值的一致而特制的电容量具，它是在交流参数测量中，作为电容参数传递的标准量具；同时在电子元器件领域，标准电容箱(器)能作为标准的传感器使用，在测试电路的调试中，能传递准确的电容参数，提高传感器的准确性。

在电容参数计量中，国内外生产的标准电容箱一般为十进制电容箱，标准电容箱主要是由以下部分构成：实物电容器部分、转换开关部分、输出接口部分组成，现有十进制电容箱的转换开关部分是采用10只电容器输入，实现电容量的输出，其输入连接引线为20根，开关结构复杂，带来的分布参数较大，以 10只电容量为100pF的电容器为例，其具体的输出容量与输入的实物电容器的关系如表1所示。

现有的电容箱在其内部没有“开路补偿和短路补偿”功能。在对RLC数字仪器进行校准时，需要进行“开路补偿和短路补偿”操作，其操作(补偿)只包括RLC数字电桥的输入端口、测试连接线，并没有包括电容箱的内部连线，以及内部开关的输入/输出端口等部分，故对测试结果会带来一定的误差，特别是在大电容量(低阻抗)时，影响量就非常明显。而且，操作时需要很多复杂、烦琐的步骤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种同时设置有开路补偿功能和短路补偿功能的高准确度十进制电容箱，其通过采用编码方式实现十进制的电容箱输出。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种高准确度十进制电容箱，其特征在于，包括：6组实物电容器、6个转换开关和电容箱输出端；每组所述实物电容器，包括4只所述实物电容器，其中至少一只所述实物电容器的容量为单位容量；

所述转换开关采用编码方式进行十进制切换，并设置有转换开关输入端和转换开关输出端；所述转换开关输入端与所述实物电容器的两极连接，所述转换开关输出端与所述电容箱输出端连接；所述电容箱输出端用于输出所述转换开关选定的容量；所述选定的容量为0～10之间任意整数与单位容量的乘积。

优选地，所述4只所述实物电容器的容量分别为1、2、2、5个单位容量。

优选地，所述6组实物电容器的单位容量分别为：100nF、10nF、1nF、100pF、 10pF和1pF，或者分别为：100μF、10μF、1μF、100nF、10nF和1nF。

优选地，所述电容箱输出端采用四端对或三端BNC输出。

优选地，所述实物电容器，包括电容器金属屏蔽盒以及设置在该电容器金属屏蔽盒内的标准电容器；

所述标准电容器的高电极端H和低电极端L通过绝缘子引出，分别与所述转换开关输入端连接，并通过金属焊片与所述电容器金属屏蔽盒焊接为屏蔽端 G。

优选地，所述转换开关，包括转换开关金属屏蔽盒以及设置在该转换开关金属屏蔽盒内的陶瓷波段开关；所述转换开关金属屏蔽盒内还设置有金属屏蔽板，将该转换开关金属屏蔽盒分别两个屏蔽空间，同时将所述陶瓷波段开关均分为分别位于两个屏蔽空间的两部分，该两部分分别对应连接所述实物电容器的高电极端或低电极端。

优选地，所述陶瓷波段开关位于两个屏蔽空间中的两部分各自设置有多层，两个屏蔽空间中各有1层与转换开关输出端连接，另有4层分别与所述转换开关输入端对应连接。

优选地，所述高准确度十进制电容箱上设置有6个旋钮，该旋钮分别控制所述6个转换开关的旋转，用于通过旋转控制所述陶瓷波段开关的通断，以选定需要输出的电容量。

优选地，所述旋钮的可旋转角度为360°。

优选地，所述转换开关，还设置有开路补偿功能和短路补偿功能；同时，在所述6个转换开关对应的所述旋钮增加开路档位和短路档位；具体地，所述陶瓷波段开关位于两个屏蔽空间的两部分各设置1层，其中在高电极的一层的两端接点分别为OH端和SH端，在低电极的另一层的两端接点分别为OL端和 SL端，其中SH端与SL端连接作为所述短路补偿功能，OL端和OH端不连接作为所述开路补偿功能。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、通过采用编码方式实现十进制电容输出，采用4只实物电容器输入，其输入连接线为8根，开关结构简单，相比原有采用10只电容器的十进制电容箱，通过减少电容器的数量、减少引线数量，优化转换开关的结构，提高屏蔽效果，从而减小了误差，提高了准确度。

2、通过本实用新型在电容箱的内部同时设置开路补偿和短路补偿的功能，能对整套系统(即RLC数字电桥的输入端口、测试连接线、电容箱的内部连线及其开关的输入/输出端口等)进行同时补偿，能准确消除所有的因素的分布参数对测试数据的影响，在进行精密测试时，既方便使用又能提高测试的准确度，而且可以保证每次补偿后测试数据的一致性和可重复性。

3、通过采用编码方式实现十进制电容量输出，减少了电容器数量，因此减少了电容箱的体积和重量，又便于运输和到生产现场使用。

附图说明

图1为本实用新型高准确度十进制电容箱的面板图。

图2为本实用新型高准确度十进制电容箱的原理图。

图3为本实用新型高准确度十进制电容箱的结构框图。

图4为本实用新型高准确度十进制电容箱的实物电容器外形图。

图5为本实用新型高准确度十进制电容箱的转换开关原理图。

图6为本实用新型高准确度十进制电容箱的转换开关结构图。

图中标记：1-实物电容器，2-转换开关，21-陶瓷波段开关，22-转换开关金属屏蔽盒，23-金属屏蔽板，3-电容箱输出端，4-转换开关输入端，5-转换开关输出端，6-电容器金属屏蔽盒。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种高准确度十进制电容箱，其特征在于，包括：6组实物电容器1、6个转换开关2和电容箱输出端3；每组所述实物电容器1，包括4只所述实物电容器1，其中至少一只所述实物电容器1的容量为单位容量；

所述转换开关2采用编码方式进行十进制切换，并设置有转换开关输入端4 和转换开关输出端5；所述转换开关输入端5与所述实物电容器1的两极连接，所述转换开关输出端4与所述电容箱输出端3连接；所述电容箱输出端5用于输出所述转换开关选定的容量；所述选定的容量为0～10之间任意整数与单位容量的乘积。

所述4只所述实物电容器1的容量分别为1、2、2、5个单位容量，其具体的输出容量与输入的实物电容器1的关系如表2所示；并且其输入连接线为8 根，开关结构简单，带来的分布参数较小。应当理解，本实施例设置所述4只实物电容器1的容量为1、2、2、5个单位容量只是优选的一种编码方式，其他如1、2、3、4个单位容量，或者1、1、3、6个单位容量等，均可以实现本实用新型的目的，采用十进制的编码方式均应在本实用新型的保护范围之内。

所述6组实物电容器1的单位容量分别为：100nF、10nF、1nF、100pF、10pF 和1pF。应当理解，此单位容量是可以根据实际需求更改的，本实施例的单位容量只是为了更好的说明本实用新型而选定的，例如，本实用新型实物电容器1 的单位容量还可以分别为：100μF、10μF、1μF、100nF、10nF和1nF。

所述电容箱输出端3采用四端对或三端BNC输出。具体地，所述电容箱输出端3，包括电容箱高电极输出端H和电容箱低电极输出端L；所述转换开关输出端5包括转换开关高电极输出端和转换开关低电极输出端；每个所述转换开关的转换开关高电极输出端并联，再与所述电容箱高电极输出端H连接，每个所述转换开关的转换开关低电极输出端并联，再与所述电容箱低电极输出端H 连接；进一步地，所述电容箱高电极输出端H包括高电极电压输出端V_H和高电极电流输出端I_H；所述电容箱低电极输出端L包括低电极电压输出端V_L和低电极电流输出端I_L。

所述实物电容器1，包括电容器金属屏蔽盒以及设置在该电容器金属屏蔽盒内的标准电容器；

所述标准电容器的高电极端H和低电极端L通过绝缘子引出，分别与所述转换开关输入端连接，并通过金属焊片与所述电容器金属屏蔽盒6焊接为屏蔽端G。

所述转换开关2，包括转换开关金属屏蔽盒22以及设置在该转换开关金属屏蔽盒内的陶瓷波段开关21；所述转换开关金属屏蔽盒22内还设置有金属屏蔽板23，将该转换开关金属屏蔽盒22分别两个屏蔽空间，同时将所述陶瓷波段开关21均分为分别位于两个屏蔽空间的两部分，该两部分分别对应连接所述实物电容器1的高电极端或低电极端。

所述陶瓷波段开关21位于两个屏蔽空间中的两部分各自设置有多层(如： 6层)，两个屏蔽空间中各有1层与转换开关输出端连接，另有4层分别与所述转换开关输入端对应连接。应当理解，所述陶瓷波段开关21每层单独与所述转换开关输入端4连接只是本实用新型的选择连接方式之一，也是为了更好说明本实用新型实施例，其可以每层连接多组所述转换开关输入端4，是本领域人员可以根据本实用新型的启示容易理解的。

所述高准确度十进制电容箱上设置有6个旋钮，该旋钮分别控制所述6个转换开关2的旋转，用于通过旋转控制所述陶瓷波段开关21的通断，以选定需要输出的电容量。

所述旋钮的可旋转角度为360°；优选地，其旋钮以30°为一挡控制所述陶瓷波段开关21的通断。应当理解，所述一挡的角度可以根据所需要调节的档数设置，并不以30°为限定。

所述转换开关2，还设置有开路补偿功能和短路补偿功能；同时，在所述6 个转换开关对应的所述旋钮增加开路档位和短路档位。具体地，所述陶瓷波段开关21位于两个屏蔽空间的两部分各设置1层，其中在高电极的一层的两端接点分别为OH端和SH端，在低电极的另一层的两端接点分别为OL端和SL端，其中SH端与SL端连接作为所述短路补偿功能，OL端和OH端不连接作为所述开路补偿功能；通过本实用新型设置“开路补偿和短路补偿”的功能，能对整个系统(即RLC数字电桥的输入端口、测试连接线、电容箱的内部连线及其转换开关的输入/输出端口等)的同时补偿，相比较传统的补偿方式，在进行精密测试时，既方便使用又能提高测试的准确性，而且可以保证每次补偿后测试数据的一致性和可重复性，因此可以实现精密测试。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

表1

注：0—不接入，1—接入

表2

注：0—不接入，1—接入。

Claims (10)

1.一种高准确度十进制电容箱，其特征在于，包括：6组实物电容器、6个转换开关和电容箱输出端；每组所述实物电容器，包括4只所述实物电容器，其中至少一只所述实物电容器的容量为单位容量；

所述转换开关采用编码方式进行十进制切换，并设置有转换开关输入端和转换开关输出端；所述转换开关输入端与所述实物电容器的两极连接，所述转换开关输出端与所述电容箱输出端连接；所述电容箱输出端用于输出所述转换开关选定的容量；所述选定的容量为0～10之间任意整数与单位容量的乘积。

2.根据权利要求1所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述4只所述实物电容器的容量分别为1、2、2、5个单位容量。

3.根据权利要求1所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述6组实物电容器的单位容量分别为：100nF、10nF、1nF、100pF、10pF和1pF，或者分别为：100μF、10μF、1μF、100nF、10nF和1nF。

4.根据权利要求1所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述电容箱输出端采用四端对或三端BNC输出。

5.根据权利要求1所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述实物电容器，包括电容器金属屏蔽盒以及设置在该电容器金属屏蔽盒内的标准电容器；

所述标准电容器的高电极端H和低电极端L通过绝缘子引出，分别与所述转换开关输入端连接，并通过金属焊片与所述电容器金属屏蔽盒焊接为屏蔽端G。

6.根据权利要求5所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述转换开关，包括转换开关金属屏蔽盒以及设置在该转换开关金属屏蔽盒内的陶瓷波段开关；所述转换开关金属屏蔽盒内还设置有金属屏蔽板，将该转换开关金属屏蔽盒分别两个屏蔽空间，同时将所述陶瓷波段开关均分为分别位于两个屏蔽空间的两部分，该两部分分别对应连接所述实物电容器的高电极端或低电极端。

7.根据权利要求6所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述陶瓷波段开关位于两个屏蔽空间中的两部分各自设置有多层，两个屏蔽空间中各有1层与转换开关输出端连接，另有4层分别与所述转换开关输入端对应连接。

8.根据权利要求7所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述高准确度十进制电容箱上设置有6个旋钮，该旋钮分别控制所述6个转换开关的旋转，用于通过旋转控制所述陶瓷波段开关的通断，以选定需要输出的电容量。

9.根据权利要求8所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述旋钮的可旋转角度为360°。

10.根据权利要求9所述的高准确度十进制电容箱，其特征在于，所述转换开关，还设置有开路补偿功能和短路补偿功能；同时，在所述6个转换开关对应的所述旋钮增加开路档位和短路档位；

具体地，所述陶瓷波段开关位于两个屏蔽空间的两部分各设置1层，其中在高电极的一层的两端接点分别为OH端和SH端，在低电极的另一层的两端接点分别为OL端和SL端，其中SH端与SL端连接作为所述短路补偿功能，OL端和OH端不连接作为所述开路补偿功能。