SU1032899A1 - Устройство калибровки датчика интегрального потока ионов космической плазмы - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО КАЖБРОВКИ ДАТЧИКА ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОТОКА ИОНОВ КОСМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ, содержащее последовательно соединенные командное устройство,, источник высокого напр жени , цилиндр Фараде , включающий супрессорную сетку и коллектор, усилитель посто нного тока и телеметрическую систему, причем второй выход источника высокого напр жени  соединен с телеметрической системой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и точности регистрации интегрального потока ионов космической плазмы, в него введен генератор треугольного напр жени  переменной амплитуды, вход которого соединен с командным устройством, один из выходов - с телеметрической системой, а другой параллельно подключен к супрессорной сетке цилиндра Фараде , при этом величина рассто ни  между супрессорной сеткой и коллектором цилиндра Фараде  пр мо пропор00 IND циональна диаметру цилиндра Фараде  и напр жению пробо  между ними. 00 ;о

Description

Изобретение относитс  к области космического приборостроени  и предназначено дл  калибровки датчика интегрального потока ионов космической пЛазмы при его длительном функционировании на борту космического аппарата . Известные устройства калибровки датчика интегрального потока ионов космической плазмы (ДИПИКП) раздельно провер ют в лабораторных услови х вклад в ошибку измерений двух физических  влений - вклад фотоэлектронов в ток коллектора цилиндра Фараде  (ЦФ) и временной уход характеристики усилител  посто нного тока (УПТ), дл  чего используют источники ультрафиолетового излучени  дл  опре делени  фотопотока .коллектора ЦФ и эталонные источники поосто нного тока дл  проверки УПТ. Однако эти -устройства не позвол ют проверить всю схему в целом, вклю ча  ЦФ и УПТ. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  устройство калибровки датчика интегрального потока ионов космической плазмы, содержащее последовательно соединенные командное устройство , источник высокого напр жени , цилиндр Фараде , включающий супрессорную сетку и коллектор, усилитель посто нного тока и телеметрическую систему, причем второй выход источника высокого напр жени  соединен с телеметрической системой Путем подачи на управл емую сетку положительного напр жени  от ИВН запирают падающий на датчик поток ионов, при этом остаточный фототок датчика оцениваетс  по регистрируемому в этом случае току УПТ. Однако известное устройство также не позвол ет калибровать всю схему в целом, включа  ЦФ и УПТ, так как не учитывает временной уход характеристики УПТ, что -снижает надежность и точность измерений интегрального потока ионов космической плазмы. Целью изобретени   вл етс  повыше ние надежности и точности регистрации интегрального потока ионов космической плазмы. Цель достигаетс  за счет того, что в устройство калибровки датчика интегрального потока ионов космической плазмы, содержащее цилиндр Фараде , включающий супрессорную сетку и коллектор, усилитель посто нного тока, телеметрическую систему, источник высокого напр жени , командное устройство введен генератор треугольного напр жени  переменной амплитуды , вход которого соединен с командным устройством, а один из выходов соединен с телеметрической системой, другой параллельно подключен к супрессорной сетке цилиндра Фараде , при этом рассто ние между супрессорной сеткой и коллектором цилиндра Фараде  пр мо пропорционально диаметру цилиндра Фараде  и напр жению пробо  между ними. Уменьшение этого рассто ни , с одной стороны, позвол ет при сохранении всех остальных параметров уменьшить амплитуду треугольного напр жени  на супрессорной сетке, что упрощает конструкцию и электрическую схему, но, с другой стороны, ведет к уменьшению величины напр жени  пробо  между супрессорной сеткой и коллектором цилиндра Фараде . Оптимальной величиной оказалось отношение диаметра коллектора к рассто нию от него до супрессорной сетки равное 30, котора  и была реализована в предлагаемом устройстве. . На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - датчик интегрального потока ионов космической плазмы; на фиг.З - экспериментальные данные, по сн ющие работу предлагаемого устройства. Устройство состоит из командного устройства (КУ)1, представл ющего собой релейно-усилительную схему обычного типа, позвол ющую по приход щим сигналам переключать питание источников управл ющих напр жений; источника 2 высокого напр жени  (ИВН), представл ющего собой высоковольтньй быстродействующий преобразователь обычного типа, предназначенньй дл  преобразовани  низковольтного питающего напр жени  в посто нное высоковольтное; датчиков 3 интегрального потока ионов в космической плазме, включающих цилиндр 4 Фараде , представл ющий собой детектор потока зар женных частиц обычного типа, предназначенньй дл  измерений малых токов (-« ), и усилитель посто нного тока (УНТ)5, представл ющий собой усилитель тока обычног ; типа, предназначенный дл  преобразо-/ вани  токов -v 10 А в напр жение О - 6В; телеметрической системы (ТМ)6 стандартного типа с аналоговым входом (от О до 6 В) и генератора 7 треугольного напр жени  (ГТН), представл ющего собой генератор напр жений обычного типа, предназначенный дп  выработки на высокоомную ( 10 МОм) нагрузку треугольного напр жени .с фиксированной частотой ( 1 Гц) и переменной амплитудой (от О до 10 В). Датчик интегрального потока ионов космической плазмы содержит цилиндр Фараде  с внешней сеткой 8, управл ющей сеткой 9, разделительной сеткой 10, супрессорной сеткой 11, коллектором 12, и усилитель 13 посто нного тока. Предлагаемое устройство работает следующим образом. По коман де от командного устройства 1 источник 2 высокого напр жени  подает параллельно положительное напр жение (+ 2 кВ) на управл ющие сетки 9 цилиндров . В это же врем  по команде от командного устройства 1 генератор 7 треугольного напр жени  подает параллельно дополнительно к запирающему фотоэлектроны коллектор 12 напр жению (- 100 В) треугольное напр жение переменной амплитуды на супрессорные сетки 11 цилиндров 4 Фараде . За счет малой величины емкости между супрессорной сеткой 11 и коллектором 12 (5 пф) и малой по сра нению с емкостным сопротивлением этого промежутка (супрессорна  сетк и коллектор) величиной входного соп ротивлени  усилител  посто нного т 10 а в этой цепи происходит дифференирование треугольного напр жени , и а входе УПТ 5 ток имеет пр моугольую форму соответствующей амплитуды. Подбира  частоту (л/ 1 Гц) и амплитуду ( В) треугольного напр жени , добиваютс  величины и дпительности пр моугольного импульса, лежащих в пределах чувствительности и полосы пропускани  УПТ. По команде командного устройства 1 источник треугольного напр жени  измен ет амплитуду треугольного напр жени , в результате на вход УПТ 5 подаютс  пр моугольные импульсы различной амплитуды; тем самым провер ют характеристику УТГГ в различных точках, а при подаче напр жени  нулевой амплитуды определ ют остаточный фототок. Значени  напр жений на управл ющей 9 и супрессорной 11 сетках и выходное напр жение УПТ поступают в телеметрическую систему 6 космического аппарата. Предложение позвол ет повысить надежность и точность измерени  инIтегрального погока ионов космической плазмы за счет калибровки датчика в целом, котора  включает помимо учета фототока также и калибровку УПТ на л-50%, так как временной дрейф УПТ обычно составл ет до 0,5% за 1 ч, а также повысить точность определени  по нескольким датчикам углов падени  потока до tl, что позволит получить более исчерпывающую информацию о физических процессах в космической плазме.

1х

/W

//

Напр тение на уггра6/1люи4еи сетке

Фиг.г

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКА ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОТОКА ИОНОВ КОСМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ, содержащее последовательно соединенные командное устройство,, источник высокого напряжения, цилиндр Фарадея, включающий супрессорную сетку и коллектор, усилитель постоянного тока и телеметрическую систему, причем второй выход источника высокого напряжения соединен с телеметрической системой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности регистрации интегрального потока ионов космической плазмы, в него введен генератор треугольного напряжения § переменной амплитуды, вход которого соединен с командным устройством, один из выходов - с телеметрической системой, а другой параллельно подключен к супрессорной сетке цилиндра Фарадея, при этом величина расстояния между супрессорной сеткой и коллектором цилиндра Фарадея прямо пропорциональна диаметру цилиндра Фарадея и напряжению пробоя между ними.

   оо ьо 00 со СО >

   1 1032899