CN105159330A - 一种高压极板间距自动调节装置 - Google Patents

Abstract

一种高压极板间距自动调节装置，属于电子领域。它主要解决的技术问题是克服现有的人工调节高压极板的不足。它由极板配重、上极板、下极板、定滑轮、步进电机、单片机、上极板支架、极板牵引绳组成。判断是进行增大还是缩小。缩小，上极板受重力作用向下调整。穿透电流增大，取样电阻的电压增大，此电压送往单片机。将此电压同预存的极值相比较，小于预存的电压极值时，可以根据要求继续向下调整，若达到发出停止命令。若没有达到，继续发出命令，上极板向下，一旦单片机输入的电压信号大于或等于击穿电压极值时，无论是否达到需要调整的间距，均使电机停止。若需增大，电机牵引上极板向上，完成调整。它主要用于高压静电相关的研究领域。

Description

一种高压极板间距自动调节装置

技术领域

本发明专利属于电子领域，尤其是指一种高压极板间距自动调节装置。

背景技术

利用高压静电除尘是现在钢铁，热电企业的重要除尘手段，随着人们对环境空气质量的要求不断提高，静电除尘的研究还需要不断深入的研究，因而需要进行大量的高压静电实验。另外对于静电生物效应的研究也方兴未艾，这是由于高压静电场生物效应的特点决定的。高压静电效应具有剂量不定性。剂量＝场强×作用时间。剂量不同，生物效应也不同。实验结果表明，相同的生物，施以不同剂量的电场，产生的效果各异，不同的生物施以相同剂量的电场产生的效果也不同,生物在受到静电场作用时，正负电场的作用效果均不一样如：小白鼠在正静电场中体重增长大于对照组，在负静电场中则小于对照组。

在对高压静电的应用试验中，高压极板的距离是影响试验结果的重要条件。高压极板的距离决定了电场的场强，因而不同的极间距将有不同的电场效果。在不同的电压条件下，电极板间距导致击穿的距离不同。击穿将对电子元件带来灾难性后果，同时也是威胁试验人员的危险因素。为了取得最大的静电试验效果，即取得最大的场强，同时又要避免击穿现象的出现，因而极间距的调节就非常重要了。现在的方法是人工根据经验和极间电流的变化进行试探调节，操作过程繁琐，仍存在调节不适当引发极间击穿的可能。为了避免上述情况的发生，同时提高试验效率，本发明提出一种高压极板间距自动调节装置，该装置可以很好解决现在人工调节极间距带来的问题。

发明内容

为了克服现有的人工调节高压极板的不足,提高试验效率并且降低试验的危险因素，本发明专利提供一种高压极板自动调节装置，该加装置能够自动对高压极板间距进行调整。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：本装置由极板配重、上极板、下极板、定滑轮、步进电机、单片机、上极板支架、极板牵引绳组成，其特征是：上极板(3)通过极板配重(1)、极板牵引绳(2)、定滑轮(6)，同步进电机(7)相连接，定滑轮(6)安装于上极板支架(9)上，下极板(4)通过下极板绝缘支撑柱(5)安装在底座(10)上，高压电源(13)同上极板(3)相连，下极板(4)同电阻(R1)相连，电阻(R1)通过电阻(R2)、模数转换集成块(12)，同单片机(11)相连，步进电机(7)通过电阻(R6)、电阻(R7)、三极管(T2)、光电耦合器(U1)、三极管(T1)、反相器a(14)，同单片机(11)相连，步进电机(7)通过电阻(R10)、电阻(R12)、三极管(T3)、光电耦合器(U2)、三极管(T4)、反相器b(15)，同单片机(11)相连。

极板配重为圆柱形状，以使作用在上极板上的力均匀，确保上极板保持水平状态，否则可能使得极板间距不均匀。极板牵引绳为绝缘的高分子材料制成。极板牵引绳为圆柱形绳。下极板绝缘支撑柱为圆柱形。上极板和下极板均为长方形且两者面积相等。极板配重的直径要小于上极板和下极板的宽度，否则极板配重会改变高压电场的分布。

上极板同极板配重相连接，极板配重通过极板牵引绳同步进电机相连接。极板配重受重力作用，给上极板一个向下的力，使上极板有向下运动的趋势，同时极板配重受到极板牵引绳的牵引对上极板有一个向上的拉力，使上极板有向上运动的趋势。上极板受力平衡时则静止不动。

当高压电源接通以后，若需进行极板间距调整，输入需调整的数值。单片机判断是进行增大间距调节还是缩小间距调整。增大调节输入的调整数值为正，缩小调节输入的调整数值为负。如果是缩小间距调整，此时通过单片机输出命令，使步进电机旋转，放松极板牵引绳，上极板受重力作用向下调整，极板间间距变小。由于极板间的距离变小，相应的电极板间形成的穿透电流增大，此电流经过取样电阻，使得取样电阻两端的电压增大，此电压经过模数转换后送往单片机。单片机将此电压信号同预存的电压极值相比较，当判断小于预存的极板击穿电压极值时，单片机可以根据试验要求继续向下调整上极板，若达到试验要求，此时发出停止命令。若没有达到输入调整的数值，单片机继续发出命令，使步进电机旋转，上极板向下运动，一旦单片机输入的电压信号大于或等于极板击穿电压极值时，无论是否达到需要调整的极板间距，单片机均发出指令，使步进电机停止运动。

若需进行极板间距增大调整，则单片机发出指令步进电机旋转收紧极板牵引绳，牵引极板配重及上极板向上运动。当达到需调整的数值后，单片机发出指令步进电机停止运动，完成极板间距调整。

本发明专利的有益效果是，可以自动调节高压电极板间距，避免电极击穿事故的发生。它主要用于高压静电相关的研究领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是高压极板自动调节装置的纵剖面构造图。

图2是本发明专利的程序框图。

图3是本发明专利的电路原理图。

图中1.极板配重，2.极板牵引绳，3.上极板，4.下极板，5.下极板绝缘支撑柱，6.定滑轮，7.步进电机，8.电路箱，9.上极板支架，10.底座，11.单片机，12.模数转换集成块，13.高压电源，14.反相器a，15反相器b.。

具体实施方式

在图1中，上极板3通过极板配重1、极板牵引绳2、定滑轮6，同步进电机7相连接，定滑轮6安装于上极板支架9上，下极板4通过下极板绝缘支撑柱5安装在底座10上，步进电机7和电路箱8安装在底座10上。

在图3所示实施例中，高压电源13同上极板3相连，下极板4同电阻R1相连，电阻R1通过电阻R2、模数转换集成块12，同单片机11相连，步进电机7通过电阻R6、电阻R7、三极管T2、光电耦合器U1、三极管T1、反相器a14，同单片机11相连，步进电机7通过电阻R10、电阻R12、三极管T3、光电耦合器U2、三极管T4、反相器b15，同单片机11相连。

Claims (5)

1.一种高压极板间距自动调节装置，由极板配重、上极板、下极板、定滑轮、步进电机、单片机、上极板支架、极板牵引绳组成，其特征是：上极板(3)通过极板配重(1)、极板牵引绳(2)、定滑轮(6)，同步进电机(7)相连接，定滑轮(6)安装于上极板支架(9)上，下极板(4)通过下极板绝缘支撑柱(5)安装在底座(10)上，高压电源(13)同上极板(3)相连，下极板(4)同电阻(R1)相连，电阻(R1)通过电阻(R2)、模数转换集成块(12)，同单片机(11)相连，步进电机(7)通过电阻(R6)、电阻(R7)、三极管(T2)、光电耦合器(U1)、三极管(T1)、反相器a(14)，同单片机(11)相连，步进电机(7)通过电阻(R10)、电阻(R12)、三极管(T3)、光电耦合器(U2)、三极管(T4)、反相器b(15)，同单片机(11)相连。

2.根据权利要求1所述的高压极板间距自动调节装置，其特征是：极板配重为圆柱形状。

3.根据权利要求1所述的高压极板间距自动调节装置，其特征是：上极板和下极板均为长方形且两者面积相等。

4.根据权利要求1所述的高压极板间距自动调节装置，其特征是：极板配重的直径要小于上极板和下极板的宽度。

5.根据权利要求1所述的高压极板间距自动调节装置，其特征是：极板牵引绳为圆柱形绳。