CN217847699U - 一种恒温标准电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种恒温标准电容器，包括：标准电容器、绝缘层、加热元件、隔热防震材料、温度传感器、高压引线、低压屏蔽引线和控温器；绝缘层包裹在标准电容器外侧；加热元件包裹在绝缘层外侧；隔热防震材料包裹在加热元件外侧并填充在标准电容器两端；标准电容器高压端连接高压引线、低压端连接低压屏蔽引线；温度传感器外面套有绝缘管并放置在标准电容器与绝缘层之间；加热元件和温度传感器分别通过导线连接控温器；本实用新型通过恒温控制使得标准电容器不再受环境温度的影响；通过设置绝缘层使得高压端和低压端与加热元件和温度传感器实现电隔离，满足了在高电压下使用标准电容器的要求；外部隔热防震材料能吸收运输过程中产生的震动。

Description

一种恒温标准电容器

技术领域

本实用新型属于电测计量领域，尤其涉及一种恒温标准电容器。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

进行高精度交流阻抗测量时，需要用高精度标准电容器并借助高精度交流电流比较仪实现。目前交流电流比较仪可以做到10ppm或更高的精度，但是标准电容器的精度并不高，影响标准电容器精度的主要因素是温度系数。常用的环氧树脂外壳、铝合金电极、充气式的标准电容器的温度系数大约是60ppm/℃，陶瓷外壳、纯铜电极、充气式的标准电容器的温度系数大约是20ppm/℃。考虑到标准电容器的溯源和使用是在不同的实验室和不同的环境温度下进行的，即便环境温度有2℃的变化，标准电容器的误差已高达120ppm或40ppm，因此标准电容器的温度系数成为制约测量精度的主要因素。

实用新型内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种恒温标准电容器。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

本实用新型第一方面提供了一种恒温标准电容器，包括：标准电容器、绝缘层、加热元件、隔热防震材料、温度传感器、高压引线、低压屏蔽引线和控温器；

所述绝缘层包裹在标准电容器外侧；

所述加热元件包裹在绝缘层外侧；

所述隔热防震材料包裹在加热元件外侧并填充在标准电容器两端；

所述标准电容器高压端连接高压引线、低压端连接低压屏蔽引线；

所述温度传感器外面套有绝缘管并放置在标准电容器与绝缘层之间；

所述加热元件和温度传感器分别通过导线连接控温器。

进一步的，所述绝缘层为聚四氟乙烯片。

进一步的，所述加热元件为电阻加热膜。

进一步的，所述的绝缘管为聚四氟乙烯长管。

进一步的，所述隔热防震材料为珍珠棉。

进一步的，所述控温器由外接12～24V/3A直流电源供电。

进一步的，所述温度传感器为铂电阻或数字式温度传感器。

进一步的，所述恒温标准电容器包括两个或多个独立的标准电容器，两个或多个独立的标准电容器的高压端和低压端分别通过高压引线和低压屏蔽引线引出。

进一步的，所述两个或多个独立的标准电容器并列放置。

本实用新型第二方面提供了一种恒温标准电容器，将恒温标准电容器放置在塑料箱或充绝缘油的密封容器中。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

(1)本实用新型提供一种恒温标准电容器，通过加热使其保持在一定温度，在控温精度0.1℃的情况下，60ppm/℃的标准电容器其误差降低到6ppm，20ppm/℃的标准电容器其误差降低到2ppm，这样就能配合高精度交流电流比较仪组成高精度交流阻抗测量系统；

(2)本实用新型通过恒温控制，使得标准电容器不再受环境温度的影响，大大提高了电容量稳定度；通过绝缘层的设置，使得标准电容器的高压端和低压端与加热元件和温度传感器实现电隔离，满足了在高电压下使用标准电容器的要求；外部隔热防震层减少了加热功率，并能吸收运输过程中产生的震动，避免造成标准电容器电容量变化或损坏。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为实施例一、二的恒温标准电容器结构示意图。

图2为实施例一、二的恒温标准电容器侧面示意图。

图3为实施例三的恒温标准电容器结构示意图。

图4为实施例三的恒温标准电容器侧面示意图。

图中，1、标准电容器，2、绝缘层，3、加热元件，4、隔热防震材料，5、绝缘管，6、温度传感器，7、高压引线，8、低压屏蔽引线， 9、控温器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

如图1、图2所示，本实用新型提供的一种恒温标准电容器，包括标准电容器1、绝缘层2、加热元件3、隔热防震材料4、绝缘管5、温度传感器6、高压引线7、低压屏蔽引线8和控温器9；

所述标准电容器1外侧依次设置绝缘层2、加热元件3以及隔热防震材料4，具体的：

所述绝缘层2包裹在标准电容器1外侧，所述加热元件3包裹在绝缘层2外侧，所述隔热防震材料4包裹在加热元件3外侧并填充在标准电容器1两端，所述标准电容器高压端连接高压引线7、低压端连接低压屏蔽引线8，所述温度传感器6外面套有绝缘管5并放置在标准电容器与绝缘层之间，所述加热元件3和温度传感器6分别通过导线连接控温器9；

所述绝缘层2的宽度应大于标准电容器1和加热元件3的宽度，以便增大绝缘距离，所述加热元件应覆盖标准电容器以形成均匀加热，所述的绝缘管应5的长度应大于标准电容器1的长度，以增加标准电容器1与温度传感器6的绝缘距离；

所述控温器9将标准电容器1加热到设定温度并保持恒温；

所述恒温标准电容器还可以包括两个或多个独立的标准电容器，两个或多个独立的标准电容器的高压端和低压端分别通过高压引线7 和低压屏蔽引线8引出；

所述两个或多个独立的标准电容器并列放置，两个或多个独立的标准电容器并联以实现不同的电容量；

将恒温标准电容器放置在塑料箱或充绝缘油的密封容器中，以进一步提高绝缘性能。标准电容器在使用前先开启加热控温，等温度达到设定温度并稳定后便可使用。

本实用新型提出一种恒温标准电容器，通过加热元件使其保持在一定温度，在控温精度0.1℃的情况下，60ppm/℃的标准电容器其误差降低到6ppm，20ppm/℃的标准电容器其误差降低到2ppm，这样就能配合高精度交流电流比较仪组成高精度交流阻抗测量系统。

实施例二

如图1、图2所示，本实施例采用一只陶瓷外壳的50pF标准电容器1，其温度系数为20ppm/℃，尺寸φ50mm*60mm，绝缘层2为 1mm厚聚四氟乙烯片宽度200mm，加热元件3为电阻加热膜宽度70mm，温度传感器6为PT1000铂电阻，绝缘管5为外径8mm、壁厚1mm、长 200mm的聚四氟乙烯长管，将温度传感器6插入绝缘管5中贴近标准电容器，隔热防震材料4为10mm厚珍珠棉，标准电容器两端由珍珠棉卷绕填充，标准电容器的高压端通过硅橡胶高压引线7引出，标准电容器的低压端通过屏蔽线8引出；加热元件3以及温度传感器6均与温控器9连接，温控器9由外接12～24V/3A直流电源供电，最大加热功率约20W，设定温度为50℃，控制精度0.1℃，升温时间约20 分钟；本实施例的恒温标准电容器精度为2ppm，标称电容量50pF，最高工作电压交流10kV，恒温标准电容器放置在塑料箱中。

实施例三

如图3、图4所示，本实施例采用两只陶瓷外壳的50pF标准电容器1，其温度系数为20ppm/℃，单只尺寸φ50mm*60mm，绝缘层2 为1mm厚聚四氟乙烯片宽度200mm，加热元件3为电阻加热膜宽度 70mm，温度传感器6为DS18B20高精度数字式温度传感器，绝缘管5 为外径8mm、壁厚1mm、长200mm的聚四氟乙烯长管，将温度传感器 6插入绝缘管5中，温度传感器6贴近两只标准电容器，隔热防震材料4为10mm厚珍珠棉，标准电容器两端由珍珠棉卷绕填充，标准电容器的高压端通过硅橡胶高压引线7引出，标准电容器的低压端通过屏蔽线8引出；加热元件3以及温度传感器6均与温控器9连接，温控器9由外接12～24V/3A直流电源供电，最大加热功率约20W，设定温度为50℃，控制精度0.1℃，升温时间约20分钟；本实施例的恒温标准电容器精度为2ppm，标称电容量100pF，最高工作电压交流 10kV，恒温标准电容器放置在塑料箱中。

以上所披露的仅仅是本实用新型的基本结构和实现的功能，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所披露的技术基础上，可轻易想到的变化或变型，例如：改变机械结构，采用其它绝缘隔热材料，采用其它形式的温度传感器，采用热风加热或者绝缘油恒温槽的方式，增加温度保护开关等等；只要其基本结构和实现功能不变，都在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种恒温标准电容器，其特征在于，包括：标准电容器、绝缘层、加热元件、隔热防震材料、温度传感器、高压引线、低压屏蔽引线和控温器；

所述绝缘层包裹在标准电容器外侧；

所述加热元件包裹在绝缘层外侧；

所述隔热防震材料包裹在加热元件外侧并填充在标准电容器两端；

所述标准电容器高压端连接高压引线、低压端连接低压屏蔽引线；

所述温度传感器外面套有绝缘管并放置在标准电容器与绝缘层之间；

所述加热元件和温度传感器分别通过导线连接控温器。

2.如权利要求1所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述绝缘层为聚四氟乙烯片。

3.如权利要求1所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述加热元件为电阻加热膜。

4.如权利要求1所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述的绝缘管为聚四氟乙烯长管。

5.如权利要求1所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述隔热防震材料为珍珠棉。

6.如权利要求1所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述控温器由外接12～24V/3A直流电源供电。

7.如权利要求1所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述温度传感器为铂电阻或数字式温度传感器。

8.如权利要求1所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述恒温标准电容器包括两个或多个独立的标准电容器，两个或多个独立的标准电容器的高压端和低压端分别通过高压引线和低压屏蔽引线引出。

9.如权利要求8所述的恒温标准电容器，其特征在于，所述两个或多个独立的标准电容器并列放置。

10.如权利要求1-9任一项所述的恒温标准电容器，其特征在于，将恒温标准电容器放置在塑料箱或充绝缘油的密封容器中。

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