PL133618B1 - Tuning capacitor - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jeet kondensator doetrojczy w postaci pasywnego elektrycznego elementu konstrukcyjnego z nastawialne wielkoscia pojemnosci, zwany ogólnie trymerem.Trymery skladaje sie na ogól ze statora z elektrode pierscieniowe o ksztalcie wy¬ cinka, pokrywajece plaezczyzne w zakreeie keta okolo 180°. Poleczenie elektrody z osprze- ten jest umieszczone w zaglebieniu 1 jest dokonane za pomoce lutowania.Rotor Jest wykonany z wysokowartosciowej masy ceramicznej kondensatorowej i posiada równiez elektrode pierscieniowe o ksztalcie wycinka, poleczone z osie rotora równiez poleczeniem lutowanym* Stator 1 rotor sa wzajemnie przestewialne dokola osi rotora* Równoczesnie Jest mozliwe, w ten sposób przekrecac wzgledem siebie okladziny konden¬ satora, ze wielkosc pojemnosci mozna nastawic miedzy górne i dolne wielkoscia, graniczne.Dako material na elektrode stosuje sie korzystnie erebro naniesione przez natryski¬ wanie, druk sitowy lub druk matrycowy z nastepujacym po tym wypaleniem. Dla spelnienia wymagan odnosnie parametrów elektrycznych, zwlaszcza malych ketów stratnosci, elektrody, a zwlaszcza elektrody statora, musze podobnie jak w normalnych kondensatorach ceramicz¬ nych, poeladec wysoke zdolnosc elektrycznego przewodzenia.Trymery musze umozliwiac okreslone liczbe nastawiania, w zwlezku z czym elektroda statora muel równiez epelniec okreslone wymagania odnosnie odpornosci na scieranie. Przy zastosowaniu erebre. Jako materialu ne elektrode, uzyskuje sie to przez zastosowanie wzglednie grubych warstw srebra, w zakresie od 5 do 10 jum. Poniewaz stator spelnia tylko funkcje nosnika elektrody statora, stosuje eie do tego celu mase ceramiczne posiadajaca wieksze wartosci chropowatosci powierzchniowej, niz rotor.Dzieki grubosci i procesowi wypalania warstwy srebra uzyskuje sie w poleczeniu z wygladzaniem okladziny srebrowej wystarczajaco gladke powierzchnie elektrody statora.2 133 618 Srebro, jako material elektrody, epelnla przy podanej grubosci calkowicie wymaganie nozllwóscl lutowania dla polaczenia z osprzetem* W przeciwienstwie do kondensatorów o stalych wartosciach, które se na ogól chroniono powlokami przed szkodliwymi wplywami atmosferycznymi, zwlaszcza w przypadku oddzialywa¬ nia cieplej wilgoci, trymery musze pozostac, ze wzgledu na strojenie, bez powloki* Z tego powodu elektrody se calkowicie narazone na szkodliwe wplywy atmosferyczne.Srebro, jako Material na elektrody, posiada i pod tym wzgledem wystarczajace wlasciwosci.Zasadniczo wade srebra zastosowanego jako material elektrodowy jest jego wysoka cena, która decydujaco wplywa na cene elementu konstrukcyjnego* Z tego powodu zapropono¬ wano obecnie inne materialy elektrodowe dla kondensatorów o stalych wartosciach, jak na przyklad nikiel lub miedz, które Jednak nie posiadaje przynajmniej jednej wlasciwosci wymaganej od tryaerów.Na przyklad miedz nie posiada wystarczajacej wytrzymalosci na scieranie i odpornosci przeciwkorozyjnej* Nikiel wymaga zastosowania agreeywnych cieczy przy lutowaniu osprzetu, co powoduje powazne pogorezenie keta etratnosci* Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji i trymera, który mozna wytwarzac eko¬ nomicznie bez zastosowania szlachetnych metali* Przedmiot wynalazku aa za zadanie zaetosowanla odpowiedniego materialu elektrodowego nie zawierajecego szlachetnych metali 1 spelnienie stawianych wymagan przez nadania od¬ powiedniego keztaltu temu elementowi konstrukcyjnsmu* Parametry elektryczne musze byc zachowana* Iatota wynalazku polega na tym, za elektrody wykonana se ze stopu niedziowo-niklo- wego, przy czym zawartosc niklu w tym etople wynosi od 30-60 %* Grubosc elektrody wyno¬ si od 1,5 - 3/jm. Chropowatosc powierzchni statora zmniejsza sie docieraniem do R ^ 0,7 jum.Korzystnie jest Jesli elektrody 1 waretwa przyczepna nanoezone jeet przez rozpylania o duzej czeetotllwoscl impulsów, poniewaz przy zaetoeowanlu tego sposobu powierzchnia zewnetrzna jest bardziej gladka.Nastepnls korzystnie jest zastosowac Jako lutowie, dla poleczsnia z osprzetem wyko¬ nanym w znany sposób, stop miedziowocynowy, poniewaz wówczas nawet przy cienkich elek¬ trodach nie wystepuje zbytnie przenikanie skladników stopowych do warstwy, na skutsk czsgo zapewnia sie dobre poleczenia przez lutowanie z osprzetem równiez w technologicz¬ nym procesis wytwarzania* Stop miedziowo-nikIowy slsktrod o podanym skladzls jest bardzo dobrym materialem oporowym /na przyklad konstantan z CuNI 56/44/* Niespodziewanie, przy zastosowaniu tego materialu na elektrody, zostaje spelnione równiez wymagania dotyczece elektrycznej prze** wodnosci* Oednak pod warunkiem, ze chropowatosc powierzchni, które maje byc pokryte war¬ stwe, zwlaszcza chropowatosc powierzchni statora, nie przekracza 0,7 jum* Stop aledzlwo-nlklowy o podanym skladzie spelnia wymagania dotyczece odpornosci antykorozyjnej 1 moze byc lutowany przy uzyciu nie bardzo agresywnych cieczy* Naniesie¬ nie warstwy elektrody musi byc przeprowadzone przy zachowaniu okreslonych warunków fi¬ zycznych, które powoduje, ze praktycznie warstwa ma teke sarne opornosc wlasciwe co zwar¬ ty material* Oo tych warunków nalezy w pierwszym rzedzie oddzielenie materialu w prózni z duze ezybkoscle kondensacji przy niskim cisnieniu gazu resztkowego* Przez zmniejszenie chro¬ powatosci powierzchni mozna dwu- do trzykrotnie podwyzszyc zdolnosc przewodzenia waretwy aluzecej jako elektroda, na skutek czego juz przy grubosci warstwy elektrody od 1,5 - 3 ^im uzyskuje sie zedane zdolnosc przewodzenia* Przy tym ustala sie dolne graniczne wielkosc grubosci warstwy na podstawie wymaganej minimalnej zdolnosci przewodzenia, aajec na celu zmniejezenie strat kondensatora* Górna granica jest okreslona zedane dokladnoscle atrukturalne elektrody* Przy napylaniu warstwy, przy uzyciu masek, zalezy to w duzym stopniu od grubosci waretwy* Równiez przy sposobie nakladania waretwy w prózni, który jedynie moze byc brany pod uwage dla nakladania elektrody, grubosc waretwy wplywa na ekonoalcznosc wytwarzania*133 618 3 Warstwy z Cu lub Ni nie posiadaje, w przeciwienstwie do stopów miedziowo-niklowych w podany* zakresie grubosci wystarczajecej dla spelnienia wynagan wytrzymalosci na scieranie, przy wielokrotnyn nastawianiu wartosci pojemnosci. Trymery z elektrodami ze stopu wedlug wynalazku wystarczaje, w poleczeniu z docieraniem powierzchni, do spelnie¬ nia tych wymagan, W zwiezku z tym najkorzystniej Jest nanosic stop miedziowo-niklowy na rotor 1 na stator przez rozpylenie plasmotroneo o wysokiej czestotliwosci impulsów. Ten sposób na¬ daje sie szczególnie do oddzielenia stopów 1 zapewnia w polaczeniu z oeiegalne duza, szy¬ bkoscia kondensacji wytworzenie warstwy o wystarczajecej zdolnosci przewodzenia.Przyczepnosc warstwy do podloza uzyskuje sie przez naniesienie dodatkowej warstwy przyczepnej, przy czym mozna uzyskac bardzo wysokie wskazniki przyczepnosci jezeli war¬ stwe przyczepne 1 warstwe przewodzece wytworzy sie w prózni.Wymagania dotyczace dokladnosci strukturalnej elektrod ee mniejsze w odniesieniu do trymerów niz do kondensatorów o stalej wartosci, poniewaz te pierwsze maje nastawlalne pojemnosc. Ponedto te elementy konetrukcyjne musze ze wzgledu na ich funkcje mlec plaska powierzchnie zewnetrzne. Przez to uzyskuje sie wymagane dokladnosc strukturalne równiez przy rozpylaniu z duze czestotliwoscie impulsów, poprzez maski, przy wzglednie duzej grubosci warstwy wynoszecej 3/jm.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku na którym: fig. 1 przedstawia trymer w przekroju, fig. 2 - rotor w widoku z góry, fig. 3 - stator w widoku z góry.Trymer sklada sie ze etetora 1, wykonanego z KER 221, rotora 2, wykonanego z kon¬ densatorowego materialu ceramicznego N 750, walka 3 rotora oraz poleczen 4 do przyluto- wanla osprzetu. Cala powierzchnia zewnetrzna statora 1, za wyjetkiea zaglebienia 5 dla poleczen 4 do przylutowanla. Jest obrobiona docieraniem. Po tej operacji obróbczej chro¬ powatosc posiada wielkosc 0,5 urn. Elektroda 6 statora obejmuje ket okolo 160° 1 znajduje sie w pewnej odleglosci od otworu srodkowego. Elektroda 6 statora przechodzi az do za¬ glebienia 5 1 tam jest poleczona lutowaniem z osprzetem.Rotor 2 posiada równiez elektrode 7 o ksztalcie wycinka pokrywajecego ket okolo 180°.Zgrubienie srodkowe 8 Jest pokryte warstwe na calym obwodzie, poniewaz tutaj wystepuje poleczenle z walkiem 3 rotora przez lutowanie.Elektrody 6, 7 se wykonane ze stopu CuNi 56/44 i posiadaje grubosc warstwy 2 jum.Elektrody 6, 7 se wykonana przez rozpylanie plasmotroneo o wysokiej czestotliwosci im¬ pulsów. W czasie procesu nakladania warstw, powierzchnie rotora 2 i statora 1; które nie maje byc powleczone warstwe, se przykryte maskami.W tym celu ee one sprezynujeco docisniete do sztywnych masek. W czasie nakladania warstwy cisnienie gazu resztkowego wynosi 5.10* Pa. Szybkosc kondensacji wynosi 1 ium/mln. Przed naniesieniem warstwy aledzlowo-niklowej nanosi sie w takiej samej ope¬ racji prózniowej warstwe przyczepne ze stopu NiCu 80/20 o grubosci 50 nm.Poleczonle osprzetu oraz walka 3 rotora z rotorem przeprowadza sie w zwykly sposób za pomoce lutowania miedziowo-cynowego LSn60Cul.Dla uzyskania wymaganej niskiej chropowatosci zewnetrznej powierzchni statora nie ma potrzeby zastosowanie wysokowartosclowego materialu ceramicznego. Wymagania mozna spel¬ nic równiez dotychczas uzywanym materialem ceramicznym. Jezeli po spieczeniu przeprowa¬ dzi sie docieranie powierzchni zewnetrznej statora.4 133 618 Zastrzezenia patentowe 1. Kondensator dostrójczy skladajecy sie z ceramicznego statora i ceramicznego roto¬ ra z naniesionymi na nie strukturalnymi elektrodami, przy zastosowaniu warstwy przycze- pnej oraz z osprzetu przylutowanego do elektrod, znamienny tym, ze elek¬ trody /6, 7/ sa wykonane ze stopu miedzlowo-nlklowego CuNl o grubosci od 1,5 do 3jum i o zawartosci niklu od 30-60 %9 zas glebokosc chropowatosci zewnetrznej powierzchni statora jest ^ 0#7^im. 2. Kondensator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze lutowie do polecze- nla z osprzetem stanowi stop mledzlowo-cynowy CuSn o zawartosci Cu do 2 %. 3* Kondensator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwa przyczepna i elektrody /6, 7/ ea naniesione w prózni, przy uzyciu masek, przez rozpylenie o wyso¬ kiej czestotliwosci impulsów* 4. Kondensator wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, ze zewnetrzna warstwa statora jest docierana przed naniesieniem warstwy przyczepnej* Fig. 2 Fig.3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Kondensator dostrójczy skladajecy sie z ceramicznego statora i ceramicznego roto¬ ra z naniesionymi na nie strukturalnymi elektrodami, przy zastosowaniu warstwy przycze- pnej oraz z osprzetu przylutowanego do elektrod, znamienny tym, ze elek¬ trody /6, 7/ sa wykonane ze stopu miedzlowo-nlklowego CuNl o grubosci od 1,5 do 3jum i o zawartosci niklu od 30-60 %9 zas glebokosc chropowatosci zewnetrznej powierzchni statora jest ^ 0#7^im.
2. 2. Kondensator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze lutowie do polecze- nla z osprzetem stanowi stop mledzlowo-cynowy CuSn o zawartosci Cu do 2 %.
3. 3. * Kondensator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwa przyczepna i elektrody /6, 7/ ea naniesione w prózni, przy uzyciu masek, przez rozpylenie o wyso¬ kiej czestotliwosci impulsów*
4. 4. Kondensator wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, ze zewnetrzna warstwa statora jest docierana przed naniesieniem warstwy przyczepnej* Fig. 2 Fig.3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL