DE678814C

DE678814C - Changeable electrical capacitor with three assignments for capacitive voltage division

Info

Publication number: DE678814C
Application number: DET47636D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Berndt
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1936-10-21
Filing date: 1936-10-21
Publication date: 1939-07-25

Description

Veränderbarer elektrischer Kondensator nüt drei Belegungen zur kapazitiven Spannungsteilung Die Erfindung betrifft einen veränderbaren elektrischen Kondensator mit drei Belegungen zur kapazitiven Spannungsteilung, insbesondere für Feldstärkemeßgeräte und Meßsender.Changeable electrical capacitor has three assignments for capacitive one Voltage Division The invention relates to a variable electrical capacitor with three assignments for capacitive voltage division, especially for field strength measuring devices and measuring transmitter.

Zur Hochfrequenzspannungsteilung ist es bekannt, als kapazitiven Spannungsteiler mit großem Regelbereich. die folgende Anordnun- zu verwenden: In einem zylindrischen Rohr befindet sich an einem Ende eine isoliert aufgebaute feste Platte und ihr gegenüber in Achsrichtung verschiebbar eine zweite Platte. Bei konstanter Eingangsspannung zwischen fester Platte und Rohr ändert sich- die Ausgangsspannung zwischen beweglicher Platte und Rohr in einem angenähert logarithmischen Verhältnis zuin Abstand der beiden Platten. Der Regelbereich ist um so größer, je länger das Rohr im Verhältnis zu seinem Durchmesser ist. An Stelle der Platten sind auch Zylinder und pilzförmige Anordnungen gebraucht worden. Mehrere Nachteile haften diesem Spannungsteiler an: Der Einbau in ein Gerät bereitet wegen der großen Längenausdelinung Schwierigkeiten. DieEinstelltmg durchLängsverschiebung ist nicht angenehm und ungenau. Die Kapazität zwischen fester Platte und Außenmantel ist nicht unabhängig von der Stellung der beweglichen Platte. Sie wird größer, wenn sich die beweglichePlatte der festen nähert, und zwar um so mehr, je größer die kapazitive Belastung des Aus,-gangs ist. Das! macht sich besonders unangenehm dann bemerkbar, wenn der Eingang an einem. Resonanzkreis liegt. Die Eigenwelle wird dann bei Betätigung des Span-,nungsteilers dauernd geändert.It is known for high-frequency voltage division as a capacitive voltage divider with a large control range. The following arrangement is to be used: In a cylindrical tube there is an isolated fixed plate at one end and a second plate that can be displaced in the axial direction opposite it. With a constant input voltage between the fixed plate and the tube, the output voltage between the movable plate and the tube changes in an approximately logarithmic ratio to the distance between the two plates. The control range is the greater, the longer the pipe in relation to its diameter. Cylinders and mushroom-shaped arrangements have also been used in place of the plates. There are several disadvantages to this voltage divider: Installation in a device is difficult because of the large length expansion. The adjustment by longitudinal displacement is not pleasant and imprecise. The capacity between the fixed plate and the outer jacket is not independent of the position of the movable plate. It increases as the moving plate approaches the fixed one, and the more so, the greater the capacitive load on the output port. That! makes itself particularly unpleasant when the entrance is on one. Resonance circuit lies. The natural wave is then changed continuously when the voltage divider is actuated.

Diese verschiedenen Nachteile werden bei dem veränderbaren elektrischen Kondensator nach der Erfindung vermieden. Gemäß der Erfindung sind in dem Zwischenraum zwischen zwei konzentrisch ineinanderdrehbare#en, elektrisch untereinander verbundenen und die eine Belegung bildenden Metallzylindern zwei Platten oder Plattensysteme angeordnet, von denen die- eine an dem feststellenden äußeren, die andere an dem inneren drehbaren Metallzylinder isoliert befestigt ist.These various disadvantages become apparent with the changeable electrical Avoided capacitor according to the invention. According to the invention are in the space between two concentrically rotatable # s, electrically interconnected and the metal cylinders forming an occupancy two plates or Plate systems arranged, one of which on the locking outer, the other is secured to the inner rotatable metal cylinder in an isolated manner.

Dabei w#d die zu teilende Spannung zwisehen der Zylinderanordnung und der einen Platte angelegt und die geteilte Spannung zwischen Zylinderanordnung und der - anderen Platte abgenommen.Where # w d to the dividing voltage zwisehen the cylinder assembly and a plate applied and the divided voltage between the cylinder assembly and the - removed other plate.

An Hand der Abbildungen werden zwei Ausführungsbeispiele des Kondensators nach der Erfindung -näher beschrieben.Two embodiments of the capacitor are shown on the basis of the figures -described in more detail according to the invention.

In Abb. i ist A ein an den Enden geschlossener MetaRzylinder, in dem sich ein zweiter gleichartiger ZylinderB drehbar befindet. A trägt innen die isolierte feste PlatteP" während B mit der Auß#enplatteP. versehen ist. Beide Zylinder sind metallisch und somit auch elektrisch miteinander verbunden. Die Drehung von B ist von außen Über eine Achse möglich, an der eine beliebige Feineinstellung bekannter Art angebracht werden kann. An die Stelle der PlattenJol. und P2 können auch Zylinder, Plattensätze oder ähnliche Anordnungen treten.In Fig. I, A is a metal cylinder closed at the ends, in which a second cylinder B of the same type is rotatably located. A carries the insulated fixed plate P "on the inside, while B is provided with the outer plate P. Both cylinders are metallic and thus also electrically connected to one another. The rotation of B is possible from the outside via an axis on which any fine adjustment of a known type is attached The plates Jol. and P2 can also be replaced by cylinders, plate sets or similar arrangements.

Liegt zwischen P, und A die Eingangsspannung, so kann man zwischen P2 und A die geschwächte Spannung abnehmen. Sie fällt mit dem Drehwinkel etwa logarithmisüh. Bei einem Drehwinkel von über i 8o' würde sie wieder ansteigen. Uni das zu verhindern, wird an der einen Seite von P, eine radial angeordnete metallische Abschirmwand S eingebaut, die mit Innen- und Außedzylinder leitend verbunden ist. Der Regelwinkel beträgt dann fast 36o'.Is between P, and A is the input voltage, then one can remove the weakened voltage between P2 and A. It falls roughly logarithmically with the angle of rotation. At an angle of rotation of over i 8o 'it would increase again. To prevent this, a radially arranged metallic shielding wall S is installed on one side of P, which is conductively connected to the inner and outer cylinders. The control angle is then almost 36o '.

Eine konstante Eingangskapazität des Kondensators wird da-durch erreicht, daß, man dem Eingang eine Kapazität parallel schaltet, die mit der Annäherung von P2 an P, in dem gleichen' Maße abnimmt, wie die Kapazität P2-PI-Belastuilgskapazit;ät zunimmt. Diese Kompensationskapazität kann von außen mittels einer Kurvenscheibe oder einer ähnlichen Vorrichtung über die DTehachse angetrieben werden, sie kann aber auch direkt im Innern des Kondensators angeordnet sein.A constant input capacitance of the capacitor is achieved by that a capacitance is connected in parallel to the input, which with the approach of P2 at P, decreases to the same extent as the capacitance P2-PI load capacitance; at increases. This compensation capacity can be adjusted externally by means of a cam or a similar device can be driven via the D-axis, it can but can also be arranged directly inside the capacitor.

Ein Ausführungsbeispiel dieser letzteren Möglichkeit zeigt Abh. 2. Hier liegt dem Plattensatz P, eine Kompensationsplatte X gegenüber, deren Abstand sich in der Nähe von P, vergrößert. Durch bekannte Maßnahmen kann der Abstand zwischen I( und P2 in jedem Punkt von außen eingestellt werden. Hierdurch wird erreicht, daß die Kapazität zwischen P2 und Metallzylinder A von dem Drehwinkel praktisch unabhängig ist. Wird bei dem beschriebenen Kondensator die feste Platte P, als Eingang benutzt, so kann man auch hier die Eingangskapazität mit Hilfe einer drehbaren Kompensationsplatte'konstant halten.An embodiment of this latter possibility is shown in Abh. 2. Here is the set of plates P, an X compensation plate opposite, whose distance in the vicinity of P is increased. The distance between I (and P2 can be adjusted externally at each point by known measures. This means that the capacitance between P2 and metal cylinder A is practically independent of the angle of rotation is used, the input capacitance can also be kept constant with the aid of a rotatable compensation plate.

Dier Regelbereich des Kondensators ist um so gtößer, je größer der mittlere Drehweg der beweglichen Platte im Verhältnis zu dem Querschnitt ist, in dem sich die Platte bewegt.The control range of the capacitor is greater, the greater the mean rotational path of the movable plate in relation to the cross section in which the plate moves.

Claims

PA TENT ANS PR Ü cTi E .: i. A variable electrical capacitor with three assignments for capacitive voltage division, characterized in that in the space between two concentrically rotatable, electrically interconnected metal cylinders (A, B) forming the other two assignments, two metallic plates or plate systems (P1, P #), of which one (P1) is secured to the fixed outer, the other (P2) to the inner rotatable metal cylinder (B) in an isolated manner.

2. Capacitor according to claim i, characterized in that on one side of the one plate (or of the one plate system) a metal cylinder electrically connecting, radially arranged metallic shielding wall (S) is provided. 3. Capacitor according to claim i, characterized in that the metal cylinders are closed at their ends. 4. A capacitor according to claim i, characterized in -that the plate systems consist of several individual plates which interlock in a comb-like manner. 5. Capacitor according to claim i, characterized in that in order to keep the input capacitance on the metal cylinder (A) and the fixed plate (P1) constant, a capacitance variable with the angle of rotation of the rotatable plate (P, #) is connected in parallel. 6. Capacitor according to claim i and 5, characterized in that the parallel-connected compensating capacitance is driven via a cam. 7. Capacitor according to claim i and 5, characterized in that a metal compensation plate (10 is arranged in the intermediate space between the inner and outer metal cylinder).