Quel che l'occhio non vede, il cuor non crede
TECNOLOGIE ELETTRONICHE
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
I Condensatori - Compensatori Capacitivi
COMPENSATORI ED ALTRI TIPI SPECIALI
Si definiscono compensatori i condensatori variabili di
piccole dimensioni; disposti in genere in parallelo a
condensatori fissi rendono possibile un aggiustamento
del valore della capacita'.
La forma costruttiva più' tipica e' quella mostrata nelle immagini soprastanti, con isolamento
in porcellana; il profilo esterno delle armatura mobili e' quasi sempre semicircolare e si tratta
quindi, nella maggioranza dei casi di componenti a variazione lineare della capacita'.
La distanza tra le armature varia ordinariamente da 0,3 ad 1,5 mm a seconda delle tensioni di
lavoro e la capacita'massima e' compresa tra 2 e 150 pF.
Per i tipi a lamine argentate la tolleranza è del 5 o del 10%.
Il fattore di potenza a 1 KHz dei compensatori a base ceramica varia da ~ 0,001 ad ~ 1.
Il limite inferiore si riferìsce ai componenti con distanza tra le armature d = 0,3 mm e
tensione di lavoro V = 500 V, quello superiore a d = 0,9 e V = 1500 V.
La resistenza di isolamento, in normali condizioni ambientali,e' compresa tra 1000 e
3000 MΩ a seconda dei materiali impiegati.
Sopra sono raffigurati alcuni tipi di moderni compensatori, vetrosi, ceramici e plastici,utiliz-
-zati nelle moderne apparecchiature ricetrasmittenti.
I compensatori descritti sono disponibili anche del tipo a variazione differenziale
della capacita'.
Come è mostrato nella soprastante figura, il condensatore e' provvisto di due armature fisse
e la posizione di queste e' tale che se la capacita' della sezione CB aumenta quella della
sezione CD diminuisce dello stesso valore e viceversa.
La disposizione della figura in sezione, a destra, consente invece di realizzare con un unico
asse di rotazione due sezioni in cui la capacita'varia dello stesso valore.
Come nel caso precedente, il compensatore può essere impiegato quando sia consentito che
le due unita' abbiano un punto comune
Tipi speciali sono costruiti allo scopo di compensare automa-
-ticamente le variazioni di capacita' in circuiti sottoposti a
variazioni non molto rapide della temperatura, come è
mostrato nella figura a lato.
Nella sottostante figura sono indicate le armature (a) sono a
ferro di cavallo ed una lamina bimetallica, al variare della
temperatura provoca spostamenti di questa secondo la
direzione n.
Se le armature b si trovano nella posizione indicata in figura a), i predetti spostamenti non producono, entro certi limit
variazioni della superficie affacciata, ed il coefficiente di temperatura del condensatore ha valore nullo.
Nelle posizioni indicate nelle figure b) e c) ad aumenti di temperatura corrispondono
rispettivamente aumenti e diminuzioni di capacita'per effetto di variazioni della
superficie affacciata, il coefficiente di temperatura risulta quindi positivo nel caso b) e
negativo nel caso c).
Polche' a posizioni geometriche diverse da quelle esaminate corrispondono effetti
intermedi si può' concludere che lo spostamento circolare delle armature b consente
di variare il coefficiente di temperatura tra un valore massimo (positivo) ad un valore
minimo (negativo).
In sede costruttiva, inevitabili scostamenti dalle condizioni ideali esaminate possono
far si' che un .coefficiente = 0 non corrisponda esattamente alla posizione indicata
con 0°.
Nella soprtastante figura e' riportato il diagramma di taratura di un compensatore di
questo tipo.
Le curve caratteristiche tracciate consentono di determinare, nell'intervallo di
temperatura -40°C - +l00°C il valore della capacita' del componente in funzione della
posizione angolare delle armature semicircolari.
Cosi' ad esemplo il punto A corrisponde a t = +100°C, θ=+40°C, C1=5pF ed il punto
B, a : t= 30°C, θ=+40°C, C2= 5,8pF.
Nel passare da B ad A per 70°C di variazione di temperatura la variazione di
capacita' e' di -0,8 pF.
II coefficiente di temperatura per
= +40° risulta pertanto:
ossia pari a -2300 unita' per milione e per grado.
Sempre dallo stesso diagramma può' osservarsi che a θ = - 4° corrisponde
= 0 e C= 6 pF.
COMPENSATORI CILINDRICI
Tali componenti corrispondono alla forma costruttiva indicata nelle sottostanti figure.
II condensatore e' del tipo cilindrico e le
variazioni di capacita' sono ottenute varia-
-ndo la posizione geometrica delle armature
che per mezzo di una fllettatura possono
spostarsi in senso verticale penetrando più
o meno nelle corrispondenti armature fisse.
I compensatori di questo tipo, avendo in
genere basse perdite, sono particolarmente adatti per l'impiego in circuiti a elevato coef-
-ficiente di merito.
Il fattore di potenza misurato in un componente da 3 a 30pF incorrispondenza della
capacita'massima, e di una tensione di lavoro di 100 volt risulta pari a~ 0,006
ed 1 MHz.
La vite di comando, ha in genere una filettatura molto fine allo scopo di assicurare
una più'graduale ed accurata variazione della capacita'.
I compensatori cilindrici sono inoltre meno sensibili a vibrazioni meccaniche.
COMPENSATORI A MICA COMPRESSA.
I compensatori di questo tipo sono costituiti da una o più'lamine di mica separate da
armature di bronzo fosforoso a profilo concavo.
Come indicano le figure a lato, una
vite di regolazione consente di variare
la pressione esercitata sulle armature
e di modificare di conseguenza la
superficie di contatto tra armature e
dielettrico.
I compensatori descritti realizzano
elevati valori del rapporto capacita'
massima/volume, con soddisfacienti
fattori di potenza.
Nel diagramma a lato sono riportate le
variazioni di capacita' di un compensa-
-tore a mica in funzione del numero di
giri della vite di pressione.
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