專利名稱：一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到電容器領(lǐng)域，特別是指一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾娙萜鳌?br> 背景技術(shù)：
電容器的電容值與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，組成電容器第一極板、第二極板以及電介質(zhì)等的材料具有其固有的溫度形變系數(shù)，所以在溫度變化時(shí)，往往導(dǎo)致電容值的變化。目前市場上的電容器種類繁多，為得到不隨溫度變化而變化的電容值，通常采取的做法是采用溫度系數(shù)相反的溫度補(bǔ)償電容對原電容進(jìn)行補(bǔ)償，該方法雖然可行，但對于一些精密測量設(shè)備(例如電容電壓互感器)而言，其中高壓臂電容在一次側(cè)，溫度波動(dòng)范圍較大，而低壓臂電容在二次側(cè)，溫度波動(dòng)范圍很小，因此整個(gè)分壓器的變比會隨溫度變化，而如果對高壓臂電容進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償電容的耐壓問題又必須加以考慮，使得問題復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電容值能夠隨溫度變化自行補(bǔ)償、始終維持一固定值的電容器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，包括第一極板、第二極板和電介質(zhì)，其特征在于所述電容器還包括接地導(dǎo)體、補(bǔ)償導(dǎo)體以及絕緣墊圈，所述第一極板、第二極板以及接地導(dǎo)體采用熱膨脹系數(shù)相同的金屬材料，所述補(bǔ)償導(dǎo)體一端伸入到第一極板和第二極板之間遮擋第一極板和第二極板之間的部分正對面，另一端與所述接地導(dǎo)體連接；該接地導(dǎo)體通過所述絕緣墊圈與第二極板絕緣安裝，該補(bǔ)償導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)大于第一極板和第二極板的熱膨脹系數(shù)。作為一種優(yōu)選的方案，所述電容器為平行板電容器，第一極板和第二極板均為圓形板，所述補(bǔ)償導(dǎo)體為圓環(huán)形板，該補(bǔ)償導(dǎo)體內(nèi)側(cè)端伸入到第一極板和第二極板之間，該補(bǔ)償導(dǎo)體的外側(cè)端與接地導(dǎo)體連接。作為一種優(yōu)選的方案，所述電容器為同軸圓柱形電容器，所述第一極板和第二極板均為圓筒形且同軸心設(shè)置，所述補(bǔ)償導(dǎo)體包括兩段圓筒形的半補(bǔ)償導(dǎo)體，兩個(gè)半補(bǔ)償導(dǎo)體的均與接地導(dǎo)體連接。作為一種優(yōu)選的方案，所述第二極板為低壓電極，所述補(bǔ)償導(dǎo)體與第二極板之間的間距Dl不超過第一極板和第二極板的間距D的10%。作為一種優(yōu)選的方案，所述補(bǔ)償導(dǎo)體的厚度D2不超過D的5%。作為一種優(yōu)選的方案，所述補(bǔ)償導(dǎo)體與接地導(dǎo)體的連接方式為焊接。作為一種優(yōu)選的方案，所述電介質(zhì)為氣體或固體。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是由于所述第一極板、第二極板以及接地導(dǎo)體采用熱膨脹系數(shù)相同的金屬材料，補(bǔ)償導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)大于第一極板和第二極板，這樣，第一極板和第二極板之間的正對面積隨溫度變化而增大時(shí)，選擇具有合適熱膨脹系數(shù)的補(bǔ)償導(dǎo)體，能夠使補(bǔ)償導(dǎo)體遮擋該電容器的正對面積也增大，從而使第一極板和第二極板有效正對面積不發(fā)生變化，這樣電容值在任何溫度下都為一固定值，從而實(shí)現(xiàn)了電容值對溫度變化自行補(bǔ)償，即無論外界溫度如何變化，電容值總能夠自適應(yīng)地相應(yīng)變化，可以應(yīng)用于眾多電器設(shè)備，尤其是精密測量設(shè)備。又由于所述補(bǔ)償導(dǎo)體與接地導(dǎo)體的連接方式為焊接，保證了補(bǔ)償導(dǎo)體和接地導(dǎo)體良好的電接觸。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例2的局部剖視圖；附圖中1.第一極板；2.第二極板；3.電介質(zhì)；4.補(bǔ)償導(dǎo)體；5.接地導(dǎo)體；6.絕緣墊圈；7.半補(bǔ)償導(dǎo)體。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例I如圖I所示，一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，包括第一極板I、第二極板2和電介質(zhì)3，其特征在于所述電容器還包括接地導(dǎo)體5、補(bǔ)償導(dǎo)體4以及絕緣墊圈6，所述第一極板I、第二極板2以及接地導(dǎo)體5采用熱膨脹系數(shù)相同的金屬材料，所述補(bǔ)償導(dǎo)體4 一端伸入到第一極板I和第二極板2之間遮擋第一極板I和第二極板2之間的部分正對面，另一端與所述接地導(dǎo)體5連接；該接地導(dǎo)體5通過所述絕緣墊圈6與第二極板2絕緣安裝，該補(bǔ)償導(dǎo)體4的熱膨脹系數(shù)大于第一極板I和第二極板2的熱膨脹系數(shù)。所述電容器為平行板電容器，第一極板I和第二極板2均為圓形板，所述補(bǔ)償導(dǎo)體4為圓環(huán)形板，該補(bǔ)償導(dǎo)體4內(nèi)側(cè)端伸入到第一極板I和第二極板2之間，該補(bǔ)償導(dǎo)體4的外側(cè)端與接地導(dǎo)體5連接。優(yōu) 選的，所述第二極板2為低壓電極，所述補(bǔ)償導(dǎo)體4與第二極板2之間的間距Dl不超過第一極板I和第二極板2的間距D的10%。所述補(bǔ)償導(dǎo)體4的厚度D2不超過D的5%，為最佳，這樣，即使電容器的第一極板接高電壓，也能夠在一定程度上保證第一極板和補(bǔ)償導(dǎo)體之間的絕緣距離，使電容器的額定電壓不致下降很多。所述補(bǔ)償導(dǎo)體4與接地導(dǎo)體5的連接方式為焊接。所述電介質(zhì)3為氣體或固體。該電介質(zhì)3若為固體，則采用熱膨脹系數(shù)與電容器上極板相近的絕緣材料，使得溫度變化時(shí)，電容器上、下極板與電介質(zhì)3之間的相對位置基本不變，僅為尺寸變化。而本身，就平行板電容器而言，由于第一極板I和第二極板2在厚度方向隨溫度的變化并不明顯，而在極板平面方向的尺寸上變化較大，假設(shè)上下兩極板的直徑均為Ia，溫度系數(shù)為fa，補(bǔ)償導(dǎo)體4的長度lb，溫度系數(shù)fb，則補(bǔ)償導(dǎo)體4的溫度系數(shù)可由下式確定fb =電介質(zhì)3采用熱膨脹系數(shù)與第一極板I和第二極板2相接近，使得溫度變化時(shí)，電容器第一極板I、第二極板2與電介質(zhì)3之間的相對位置不變，只是發(fā)生尺寸上的變化；補(bǔ)償導(dǎo)體4的熱膨脹系數(shù)大于第一極板I和第二極板2，通過上述計(jì)算公式可以選擇具有合適熱膨脹系數(shù)的補(bǔ)償導(dǎo)體4，從而能夠使第一極板I和第二極板2之間的正對面積不隨溫度變化而變化，保證了該電容器的電容值在任何溫度下都為一固定值。實(shí)施例2該實(shí)施例的電容器與實(shí)施例I的原理相同，只是，所述電容器為同軸圓柱形電容器，所述第一極板I和第二極板2均為圓筒形且同軸心設(shè)置，所述補(bǔ)償導(dǎo)體4包括兩段圓筒形的半補(bǔ)償導(dǎo)體7，兩個(gè)半補(bǔ)償導(dǎo)體7的均與接地導(dǎo)體5連接。這樣，第一極板I和第二極板2的變形除了軸向的變化還有徑向的變化，使得這種同軸圓柱形電容器的整體電容值增 大，而添加了兩個(gè)半補(bǔ)償導(dǎo)體7，這兩個(gè)半補(bǔ)償導(dǎo)體7的熱膨脹系數(shù)大于第一極板I和第二極板2的熱膨脹系數(shù)，這樣，在熱膨脹時(shí)，增大了遮擋的正對面積，從而確保該電容器的電容值基本固定不變。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，包括第一極板、第二極板和電介質(zhì)，其特征在于所述電容器還包括接地導(dǎo)體、補(bǔ)償導(dǎo)體以及絕緣墊圈，所述第一極板、第二極板以及接地導(dǎo)體采用熱膨脹系數(shù)相同的金屬材料，所述補(bǔ)償導(dǎo)體一端伸入到第一極板和第二極板之間遮擋第一極板和第二極板之間的部分正對面，另一端與所述接地導(dǎo)體連接；該接地導(dǎo)體通過所述絕緣墊圈與第二極板絕緣安裝，該補(bǔ)償導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)大于第一極板和第二極板的熱膨脹系數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，其特征在于所述電容器為平行板電容器，第一極板和第二極板均為圓形板，所述補(bǔ)償導(dǎo)體為圓環(huán)形板，該補(bǔ)償導(dǎo)體內(nèi)側(cè)端伸入到第一極板和第二極板之間，該補(bǔ)償導(dǎo)體的外側(cè)端與接地導(dǎo)體連接。
3.如權(quán)利要求I所述一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，其特征在于所述電容器為同軸圓柱形電容器，所述第一極板和第二極板均為圓筒形且同軸心設(shè)置，所述補(bǔ)償導(dǎo)體包括兩段圓筒形的半補(bǔ)償導(dǎo)體，兩個(gè)半補(bǔ)償導(dǎo)體的均與接地導(dǎo)體連接。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，其特征在于所述第二極板為低壓電極，所述補(bǔ)償導(dǎo)體與第二極板之間的間距Dl不超過第一極板和第二極板的間距D的 10% ο
5.如權(quán)利要求4所述一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，其特征在于所述補(bǔ)償導(dǎo)體的厚度D2不超過D的5%。
6.如權(quán)利要求5所述一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，其特征在于所述補(bǔ)償導(dǎo)體與接地導(dǎo)體的連接方式為焊接。
7.如權(quán)利要求6所述一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，其特征在于所述電介質(zhì)為氣體或固體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)溫度補(bǔ)償電容器，包括第一極板、第二極板和電介質(zhì)，所述電容器還包括接地導(dǎo)體、補(bǔ)償導(dǎo)體以及絕緣墊圈，所述第一極板、第二極板以及接地導(dǎo)體采用熱膨脹系數(shù)相同的金屬材料，所述補(bǔ)償導(dǎo)體一端伸入到第一極板和第二極板之間遮擋第一極板和第二極板之間的部分正對面，另一端與所述接地導(dǎo)體連接；該接地導(dǎo)體通過所述絕緣墊圈與第二極板絕緣安裝，該補(bǔ)償導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)大于第一極板和第二極板的熱膨脹系數(shù)。該電容器的電容值在任何溫度下都為一固定值，實(shí)現(xiàn)了電容器對溫度變化自行補(bǔ)償，即無論外界溫度如何變化，電容值總能夠自適應(yīng)地相應(yīng)變化，可以應(yīng)用于眾多電器設(shè)備，尤其是精密測量設(shè)備。
文檔編號H01G4/002GK102983001SQ201210504599
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者張貴新, 張東波, 王強(qiáng), 羅承沐, 李東紅 申請人:蘇州福瑞互感器有限公司