Электрическое измерительное устройство

 

a Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Б оро изооретений Госплана СССР.

Б. Н. Петров

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Заявлено 19 августа 1944 года в Наркомэдектропром за № 547 (334357) с присоединением заявки № 548 (334358) Опубликовано 31 августа 1946 года

Предлагаемое электрическое измерительное устройство:состоит из иэм ерительного прибора с указателем и электроннолучевого усилителя, управляющего тир агроном или электронной лампой.

Согласно изобретению, подвижная система прибора заключена вместе с электроннолучевым усилителем в общий эвакуированный сосуд и расположена такии образом, чтобы указатель прм своем перемещении пересекал катодный луч, совершающий периодические колебания, с целью использования возникающих при этом импульсов для управления тиратроном или электронной лампой.

На чертеже фиг. 1 — 3 показывают устройство схематически в трех проекциях, фиг. 4 — 6 — то же вариант выполнения устройства, фиг. 7 †схематичес вариант с применением. электронной лампы.

На фиг. 8 — 10 изображены кривые тока и напряжения,в тиратроне. включенном на выходе устройства, соответственно фвг. 1 — 3, 4 — 6 и 7.

Как видно из фиг. 1 — 3 чертежа, электроизмерительное устройство с встроенным электроннолучевым усилителем представляет собою электроизмерительный прибор и электроннолучевую систему, заключенные в общем эвакуированном сосуде. Электронный луч А под действием отклоняющей системы— магнита б — совершает возвратнопоступательные движения:и пересекает отогнутый верху конец 2 стрелки 1 измерительного прибора, покрытый эмитирующим слоем с высоким ко эфициентом эмиссии.

Перед отогнутым концом 2 стрелки 1 расположен коллектор 3 вторичных электронов. К стрелке 1 и коллектору 8 приложено .напряжение и в цепь их включено высокоомное со противление 4 (или первичная обмотка сеточного трансформатора). Напряжение с зажимов сопротивления 4 (или напряжение вторичной обмотки трансформатора) подается на сетку тиратрона 5, который питается напряжением переменного тока и нормально заперт поданным насетку отрицательным смещением. На выход напряжения включены измерительный прибор 7 и нагрузка 8.

Электронный луч А отклоняется в плоскости движения стрелки (траектория его движения показана на фиг. 3 буквой В) напряжениJ4 66943 ем той же час1оть1; но сдвинутым по фазе на 90, или напряжением релаксацисн1ного генератора. В момент пересечения электронным лучом А стрелки 1 прибора в цепи стрелки проходит ток ы на сетку тир атрона 5 подается положительный импульс напряжения, зажигающий тиратрон. Фаза зажигания тиратрона определяется положением стрелки при бора. Положение стрелки так регурируется, что бы при нулевом значении измеряемой величины фаза импульса была равна

180 и тиратрон не зажигался, а при значении измеряемой величины, соответствующем полной шкале прибора, фаза импульса была равна нинулю и т иратрон зажигался в начале периода. Пр и этом среднее значение анодно го TQIKB тиратрона будет пропорционально отклонению стрелки от нулевого положения, а следо ва тельно, и измеряемой величине.

И нерционность предлагаемого устройства определяется только инерционностью прибора.

На фиг. 4 — 6 показан.в треух,проекциях (фиг. 6 разрез по линии

1 — 1 на фиг, 4) вариант выполнения устройства: Это устройство отличается от устройства IIIo фиг. 1 — 3

1олько применением, укрепленного на стог нутом кверху конце стрелки 1 электроизмерительного прибора, фигурного флажка 9, покрытого эмитирующим слоем с,высоким коэфициентом вторичной эмиссии.

Аналогично списанному выше, в момент пересечения электрон ным лучом флажка 9 стрелки прибора. в цепи стрелки| проходит ток, и на сетку тиратрона по дается положительный импульс напряжения, зажигающий тиратрон. Момент зажигания тиратрона обс значен на фиг. 9 буквой С, Фаза зажиганиятиратрона определяется положением стрелки прибора и формой флажка.

Форма флажка выбирается такой, чтобы выполнялась за данная зависимссть между средним значением TCIKB тиратрона и измеряемой величиной.

Прибор может управлять не только схемой с тиратрснами, но также и схемой, содержащей мощ. ные электронные лампы. На сетку управляемой лампы (фиг. 7) подается отрицательное смещение, запирающее ее. Электро нный луч, попадая на флажок прибора, отпираетлампу. Средний токлампы будет определяться отношением времени, в течение которото электронный луч скользит по флажку, ко времени .полного периода. Следовательно, средний ток лампы будет зависеть от положения стрелки и формы флажка (фиг. 10). Выбором соответствующей формы флажка можно получить любую зависимость между средним током лампы и измеряемой величиной.

Во всех вариантах предлатаемого измерительного устройства для точной установки стрелки прибора на нуль при эксплоатации, .вместо обычного механического способа, может быть применена схема с источником постоянного напряжения, например, с нормальным элементом

Вестона, в которой ток этого источника создает дополнительный момент, корректирующий положение стрелки, или установка стрелки на нуль может производиться поворотом магии та относительно прибора.

Чтобы избежать необходимости обезгаживать большие массы металла, что представляет известную технологичеокую трудность, постоянный магнит измерительной системы может быть помещен снаружи стеклянного кор пуса, а измерительная рамка и сердечник, выполненный в виде полой трубки из м ягкого железа, могут быть заключены в специальный придатс к сосуда, имеющий форму стаканчика и входящий в прсстранство между полюсами магнита. Чтобы при такой конструкции не снизилась чувствительность измерительного прибора вследствие увеличения:воздушного зазора, постоянный магнит следует выполнять из специального сплава с высокой коэрцитивной силой (например, из сплава «Мишима»).

Вместо обычного .волоска для возврата стрелки целесообразно применять та к называемую «магнигнув пружину» по тину логометри. ческих систем возврата, Прибор может !быть построен без использования эффекта вторичной эмиссии. В этом случае концы стрелки или флажок покрываются веществом с малым коэфициентом вторичной эмиссии и кстрелке прикладывается положительное относительно катода напряжение. При этом при бор выполняется без коллектора 8 вторичных электронов.

Предлагаемое устройство может быть использовано в схемах автоматических регуляторов, в следящих системах, в схемах полуавтоматических,и телеизмерительных устройств в качестве усилителя постоянного така, усилителя мощности, преобразователя различных электрических величин и т. д.

Предмет изобретения

1. Элекприческое измерительное устройство, состоящее из измерительного прибора с указателем и электронно-лучевого усилителя, управляющего тиратроном или электронной лам пой, о тли ч а ю щ е е с я тем, что подвижная система прибора заключена, вместе с электроннолучевым усилителем в общий эвакуированный сосуд и расположена таким образом, чтобы указатель при своем перемещении пересекал электронный луч, совершающий периодические колебания, с целью использования возникающих при этом импульсов для управления тиратроном или электронной лампой.

2. Форма выполнения устройства по и. 1, .отли ч ающ аяся применением тиратрона. на сетку которого подаются импульсы электроннолучевого усилителя, а анодная цепь питается переменным током, по частоте совпадающим с частотой колебаний электронного луча, с той целью, чтобы среднее значение анодного тока тиратрона было пропорционально углу отклонения измерительного прибора.

3. Форма выполнения устройства по и. 1, отл и ч а ю щ а яс я тем, что указатель измерительного прибора снабжен фигурным флажком, а прибор расположен таким образом, что перемещение указателя перпендикулярно к отклонению электронного луча, с целью произвольного изменения характеристики усиления и, соответственно, изменения силы тока в цепи тиратрона в зависимости от формы флажка и угла отклонения измерительного прибора.

4. Форма выполнения устройства по п. п. 1 и 3, отличающаяся применением электронной лампы, сетка которой введена в цепь, замыкаемую электронным лучом,,таким образом, чтобы замыкание анодной цепи лампы происходило в течение всего времени скольжения луча ло флажку, с той целью, чтобы среднее значение а нодного тока было 1пропорционально отношению времени пересечения электронного луча с флажком прибора ко времени всего периода колебания луча.