Классификация, конструкции и основные параметры конденсаторов, используемых в медицинской электронике - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Классификация, конструкции и основные параметры конденсаторов, используемых в медицинской электронике

Классификация, конструкции конденсаторов, принцип действия. Электролитические, керамические, плёночные и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Основные параметры конденсаторов всех типов. Электрическая прочность конденсатора, стабильность емкости.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования Республики Беларусь
“Белорусский государственный университет
«Классификация, конструкции и основные параметры конденсаторов, используемых в медицинской электронике»
Принцип действия конденсатора основан на способности накапливать на обкладках электрический заряд при приложении к ним разности потенциалов.
По назначению конденсаторы делят на контурные, блокировочные, разделительные, фильтровые, термокомпенсирующие и подстроечные, а по характеру изменения емкости - на постоянные, переменные и полупеременные.
По материалу диэлектрика различают три вида конденсаторов: с газообразным, жидким и твёрдым диэлектриком. К первому относят переменные и полупеременные воздушные конденсаторы и газонаполненные постоянные, а ко второму - маслонаполненные и с синтетической жидкостью, которые ограниченно применяют в радиоаппаратуре. Широкое распространение и наибольшее количество типов имеют конденсаторы третьего вида. В зависимости от материала диэлектрика их подразделяют на группы, присваивая сокращенные обозначения: керамические на номинальное рабочее
Напряжение до 16000 В (К10) и выше 1600 В (К15); стеклянные (К21), стеклокерамические (К22), стеклоэмалевые (К23); слюдяные (К31); бумажные с фольговыми обкладками на напряжение до 2 кВ (К40) и выше 2 кВ (К41), а также бумажные с металлизированными обкладками (К42); электролитические фольговые алюминиевые (К50), танталовые или ниобиевые (К51) и танталовые объёмно-пористые (К52); оксидно-полупроводниковые (К53) и оксидно-металлические (К54); вакуумные (К61); полистирольные с фольговыми и с металлизированными обкладками плёночные (К70) и (К71); фторопластовые плёночные (К72); полиэтилентерефталатные с металлизированными и с фольговыми обкладками плёночные (К73 и К74); комбинированные плёночные (К75) и лакопленочные (К76); поликарбонатные и полипропиленовые плёночные (К77 и К78); переменные вакуумные (КП1); подстроечные воздушные (КТ22) и с твёрдым диэлектриком (КТ4). Конденсаторы тонкопленочных гибридных и полупроводниковых ИС имеют твёрдый диэлектрик.
Современное производство рассчитано в основном на изготовление керамических, плёночных, электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов (рис.80). Конденсаторы могут быть пакетной, трубчатой, дисковой, литой секционированной, рулонной и многопластинчатой конструкций.
Пакетная конструкция характерна для слюдяных (рис.1, а - в ), стеклоэмалевых, стеклокерамических и некоторых керамических конденсаторов. Пакет 4 собирают из чередующихся пластинок 2 слюды и напыленных металлизированных обкладок 3 , соединяемых в общий контакт фольговыми полосками 1 по торцам пакета, к которому припаивают выводы 6 в виде проволочек или лент. Обкладки стеклоэмалевых, стеклокерамических и некоторых керамических конденсаторов выполняют вжиганием пасты на основе серебра. Пакетную конструкцию опрессовывают и покрывают влагозащитной эмалью.
Рис. 1 Слюдяной конденсатор с металлизированными обкладками;
а - сборка пластин, б - пакет пластин после сборки, в - опрессованный конденсатор;
1 - фольговая полоска, 2 - пластинка слюды, 3 - металлизированная обкладка, 4 -пакет пластин, 5 - обжимка, 6 -проволочный вывод, 7 - пластмассовая опрессовка.
Трубчатая конструкция характерна для некоторых керамических конденсаторов (рис.2, а, б ). Серебряные обкладки 4 и 5 наносят вжиганием на внешнюю и внутреннюю поверхности керамических трубок 6 , имеющих толщину стенок 0,25 мм и более. Для присоединения гибких проволочных выводов 1 внутреннюю обкладку выводят на внешнюю поверхность трубки и создают между ней и внешней обкладкой изолирующий «поясок» 2 . В миниатюрных конденсаторах выводы припаивают к обкладкам, не закручивая и не создавая перехода. Трубчатые конденсаторы имеют влагостойкое эмалевое покрытие, по цвету которого определяют группу их стабильности емкости.
Рис. 2. Рис.3.
Трубчатый керамический Дисковый керамический
Конденсатор конденсатор
Рис. 4. Керамические литые секционированные;
1 - керамическая заготовка, 2 - поверхность выводной обкладки,
Рулонная конструкция характерна для бумажных (рис. 5, а, б ), пленочных и электролитических конденсаторов сухого типа. Бумажные и пленочные конденсаторы изготовляют, одновременно свертывая в рулон фольговые обкладки 2, разделенные бумагой 1 или пленкой (толщина бумаги не менее 5 мкм, пленки 10 -20 мкм, обкладок из алюминия 80 мкм). Обкладки металлобумажных и металлопленочных конденсаторов получают нанесением тонкого металлического слоя (сотые доли микрометра) на поверхность ленты из диэлектрика.
Рис. 5. Рулонный бумажный конденсатор:
а - конструкция, б - общий вид; 1 - бумага, 2 - фольговые обкладки, 3 - герметичный корпус, 4 - проволочный вывод.
Электролитические конденсаторы изготовляют, прокладывая между двумя лентами обкладок (оксидированной и неоксидированной) ленту из бумаги или бязи, пропитанной электролитом и сворачивая их в рулон. Роль диэлектрика выполняет оксидная пленка алюминия ( = 10) или тантала ( = 25) толщиной в сотые доли - единицы микрометра. Малая толщина диэлектрика обеспечивает электролитическим конденсаторам высокую удельную емкость. Электролит выполняет роль второй обкладки, необходим для поддержания требуемой электрической прочности пленки при рабочих напряжениях от единиц до сотен вольт и является ограничивающим гасящим сопротивлением в схеме конденсатора. Толщина алюминиевой фольги 50-100 мкм, а танталовой до 10 мкм.
Многопластинчатая конструкция характерна для воздушных конденсаторов переменной емкости (рис. 6). Основными элементами таких конденсаторов являются корпус 4, статорная и роторная секции, системы подвески оси и статора, ось 2 и токосъемник 6. Статорная секция состоит из пластин 5, а роторная - из пластин 10 и 11, укрепленных на швеллерах и оси различными способами (расчеканкой, пайкой, отбортовкой, методом напряженных посадок). Ротор, как правило, заземлен на корпус, а статор изолирован от него.
При вращении оси изменяется взаимное положение роторных и статорных пластин в пределах от 0 до 180, а следовательно, площадь их перекрытия и емкость конденсатора. Закон изменения емкости в зависимости от угла поворота чаще определяется формой роторных пластин, а реже - статорных. Подпятник 8 служит для регулировки плавности вращения оси. Крайние пластины 10 ротора делают разрезными. Отгибая или подгибая часть сектора пластины, можно изменять емкость в небольших пределах, подгоняя ее под требуемое значение для заданного угла поворота согласно закону изменения емкости данного конденсатора.
Основными параметрами конденсаторов всех типов являются номинальная емкость, класс точности, температурный коэффициент емкости, номинальное рабочее напряжение, сопротивление изоляции, частотные характеристики, а переменных и полупеременных, кроме того, - закон изменения емкости от угла поворота и ее диапазоны.
Емкость (Ф) конденсатора в общем случае
где Q - накопленный на обкладках электрический заряд, Кл;
Емкость (пФ) конденсаторов с плоскими электродами
где - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика; S - площадь обкладки, см; d - толщина диэлектрика, см.
Емкость (пФ) многопластинчатых, пакетных и литых секционированных конденсаторов
Емкость (пФ) трубчатых конденсаторов
где l - длина обкладок по образующей цилиндра, см; D1 и D2 - внешний и внутренний диаметры трубки, см.
Так как толщина трубки = D1 - D2 , то
Ёмкость (пФ) конденсаторов рулонного типа
где b и l - соответственно ширина и длина обкладки, нанесённой на ленту, d - толщина диэлектрика.
Одной из важнейших характеристик качества конденсаторов является удельная ёмкость (пФ/см) (емкость, отнесенная к объёму конденсатора V) Суд=С/V.
Номинальная ёмкость конденсатора 1 пФ и выше определяется рядом значений, приведённых в ГОСТ 2519-67. Фактическая ёмкость конденсатора может отличаться от номинальной. Эти отличия определяют класс точности конденсаторов (ГОСТ 9661073), т.е. допустимые отклонения ёмкости от номинальной (в процентах). Для основных классов точности большинства групп конденсаторов существуют ряды номинальных емкостей: для I класса (5%) - ряд Е24; для II класса (10%) -ряд Е12; для III класса (12%) - ряд Е6 (цифра после буквы обозначает количество градаций значений емкости, которое может быть умножено на 10, где n -целое положительное или отрицательное число).
Номинальные ёмкости электролитических конденсаторов выбирают из ряда 0,5; 1, 2, 5, 10, 20, 30, 50, 100, 200, 300, 500, 1000, 2000, 5000.
Рис. 8. Эквивалентные схемы конденсаторов:
а - высокочастотного, б - низкочастотного (электролитического).
Номинальные ёмкости (от 0,1 мкФ и выше) конденсаторов с бумажным и плёночным диэлектриком в прямоугольных корпусах имеют следующий ряд значений: 0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 10; 20; 40; 60; 80; 100; 200; 400; 600; 800; 1000.
Стабильность ёмкости конденсаторов определяется её изменениями под действием таких дестабилизирующих факторов, как температура, старение, влага, фоновое излучение и др. Наибольшее влияние оказывает температура. Её влияние на ёмкость конденсаторов небольших емкостей оценивается температурным коэффициентом емкости (1/С) ТКЕ=С/(Соt), где Со - емкость конденсатора при нормальной температуре, пФ; С -отклонение ёмкости при изменении температуры на t, С.
Для большинства конденсаторов в рабочих диапазонах температур наблюдается постоянство ТКЕ, т.е. закон изменения ёмкости от температуры близок к линейному. Это особенно характерно для высокочастотных керамических конденсаторов, ТКЕ которых обозначают буквой (П - плюс, М - минус, МПО - ноль) и цифрами, указывающими значение ТКЕ, умноженное на 10 1/С. Конденсаторы при этом окрашиваются эмалью определенного цвета и имеют (или не имеют) знаковую отметку.
Электрическая прочность конденсатора по ГОСТ 21 415-75 характеризуется номинальным и испытательным напряжением, а также перенапряжением. Номинальным является максимальное напряжение, при котором конденсатор может работать в течение минимальной наработки в условиях, указанных в технической документации. Испытательное - это напряжение, превышающее номинальное и служащее для проверки электрической прочности конденсатора. Перенапряжение превышает номинальное и может кратковременно подаваться на выводы конденсатора.
Сопротивление изоляции конденсаторов определяется токами утечки, обусловленными током абсорбции и диссоциацией влаги на их поверхности. Сопротивление изоляции зависит от температуры и влажности окружающей среды, поэтому для его повышения и стабильности работы конденсаторов их герметизируют. Сопротивление изоляции керамических, слюдяных и плёночных конденсаторов 1010 МОм, а бумажных и металлобумажных 1010 МОм. Значительными токами утечки (единицы миллиампер) обладают электролитические конденсаторы.
Частотные свойства конденсаторов характеризуются паразитной индуктивностью и активными потерями.
В зависимости от преобладания активных потерь (в диэлектрике или в обкладках и выводах) эквивалентные схемы конденсаторов имеют различный вид. Для эквивалентной схемы высокочастотных конденсаторов в основном характерны паразитная индуктивность выводов Lв и потери в диэлектрике Rд (рис. 8, а ).
Эквивалентная схема бумажных и плёночных низкочастотных конденсаторов аналогична схеме, показанной на рис. 8, а . Основным ограничением применения электролитических конденсаторов на определённой частоте являются потери в электролите Rэ. Так, из схемы, показанной на рис. 8, б , видно, что область возможного применения электролитических конденсаторов ограничивается диапазоном от постоянного тока и звуковых частот.
Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника: Учебное пособие для вузов. - СПб: Питер, 2003. - 512 с.
Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника: Учебник для вузов / Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров; Под.ред. О.П.Глудкина. М.: Горячая Линия - Телеком, 2002. - 768 с.
Акимов Н.Н. и др. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник / Н.Н.Акимов, Е.П.Ващуков, В.А.Прохоренко, Ю.П.Ходоренок. Мн.: Беларусь, 2005. - 591 с.
Основные параметры, классификация и емкость конденсаторов. Номинальное, испытательное и пробивное напряжения. Электрическая прочность. Особенности керамических, стеклянных, слюдяных, металлобумажных и пленочных конденсаторов. Металлизация диэлектрика. курсовая работа [2,3 M], добавлен 06.01.2014
Виды высокочастотных конденсаторов. Удельная емкость. Применение конденсаторов большой номинальной емкости. Воздушные конденсаторы переменной емкости. Полупеременные конденсаторы. Конденсаторы специального назначения. Конденсаторы интегральных микросхем. реферат [2,9 M], добавлен 09.01.2009
Разработка автоматической системы контроля конденсатора с номиналом 1000 пФ по 3 группе точности. Характеристики электрических конденсаторов. Расчет погрешности сортировки конденсаторов. Принцип работы устройства для измерения параметров конденсаторов. курсовая работа [169,6 K], добавлен 14.01.2015
Требования к обеспечению габаритных минимальных размеров конденсатора переменной емкости, применение твердого диэлектрика. Изменение емкости конденсатора. Особенности конденсаторов с механическим управлением. Расчет конструкции и необходимых деталей. реферат [48,8 K], добавлен 29.08.2010
Обязанности контролёра готовой продукции. Технология изготовления и контроля конденсаторов переменной ёмкости, применяемых в радиоэлектронике. Электрические свойства и параметры конденсаторов. Основные принципы организации контроля на предприятии. реферат [385,1 K], добавлен 28.10.2011
Резисторы, конденсаторы их суть понятие и характеристика. Полупроводниковое соединение резисторов и конденсаторов. Топологическое решение и методы расчета. Емкость конденсаторов типа металл — диэлектрик — полупроводник. Коэффициент паразитной емкости. реферат [1,2 M], добавлен 11.12.2008
Проектирование топологии гибридных микросхем, тонко- и толстопленочных, их тепловой режим и характер паразитных связей. Конструкции пленочных конденсаторов и используемые при их изготовлении материалы. Пример расчета параметров конденсатора данного типа. курсовая работа [158,5 K], добавлен 30.01.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Классификация, конструкции и основные параметры конденсаторов, используемых в медицинской электронике реферат. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов
Реферат: Экология Средиземноморья
Курсовая работа: Состояние и перспективы Казахстано-Канадских внешнеполитических связей на современном этапе
Курсовая работа: Несанкционированный доступ к терминалам серверов с операционными системами семейства UNIX. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Особенности организации торговой деятельности сетевых предприятий торговли
Реферат: Bob Marley Life And Contributions To The
Контрольная работа: Базовая конфигурация персонального компьютера. Защита информации
Контрольная работа: Исследование воздействия специализированной программы обучения на уровень развития внимания младших школьников
Реферат: Збереження лікарської таємниці
Реферат по теме Народная медицина (целительство) в современной России
Эссе О Предпринимателях Изобретателях Новых Технологий
Контрольная работа по теме Анализ финансовой устойчивости фирмы
Какие Методы Необходимы Для Написания Реферата
Реферат: Личность и политика 3
Реферат: История земельного налога
Реферат На Тему Кровоснабжение Головного Мозга. Клиническое Значение Вариантов Строения Вилизиева Круга
Реферат: Промисловість і сільське господарство України у 1929 - 1939 рр
Сочинение Когда Любовь Не Приносит
Курсовая работа по теме Предпринимательские риски
Родина Сочинение 11 Класс
Грамматика русского языка - Иностранные языки и языкознание контрольная работа
Русский язык и культура речи - Иностранные языки и языкознание контрольная работа
Типовые ошибки, допускаемые защитником в судебном разбирательстве - Государство и право статья