SU1181014A1 - Устройство дл измерени давлени в электровакуумном диоде - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОВАКУУМНОМ ДИОДЕ с термокатодом, содержащее генератор .видеоимпульсов, снабженный схемой регулировани  длительности и периода повторени  видеоимпульсов, генератор высокочастотного напр жени , выход которого подключен к аноду электровакуумного диода, а вход - к выходу источника видеоимпульсоЬ, схему регистрации средних электронных токов диода, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений и обеспечени  возможности автоматизации процесса измерений, генератор видеоимпульсов выполнен в виде комбинации линейки делителей частоты и схем совпадений дл  формировани  периодических последовательностей коротких и длинных:видеоимпульсов равной длительности с одинаковой скважностью,, а тактовый вход (Л генератора видеоимпульсов подключен к выходу задающего каскада генератора высокочастотного напр жени . 00

Description

2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что схема регистрации средних электронных токов выполнена в виде измерительного прибора переменного тока.

3.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что Схема регистрации средних электронных токов содержит измерительньш прибор посто нного тока и коммутатор, управл ющи вход которого подключен к дополнительному выходу генераторавидеоимпульсов , измерительный вход коммутатора подключен к катоду электровакуумного диода, измерительный прИ бор посто нного тока подключен к вы

ходам коммутатора.

4. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что схема регистрации средних электронньпс токов содержит последовательно соединенные преобразователь тока в частоту и реверсивный счетчик импульсов , управл ющий вход которого подключен к генератору видеоимпульсов.

Изобретение относитс  к вакуумной технике, в частности к измерению давлени  остаточных газов и паров с помощью собственной электродной систем электровакуумного прибора (ЭВП).

Цель изобретени  - повышение точности измерений и обеспечение возможности автоматизации процесса измерений за счет поддержани  точных временных соотношений при регистрации средних электронных токов диода в услови х накоплени  ионов в межэлектродном промежутке и в отсутствии накоплени , а также введени  дополнительной св зи между генераторной и измерительной част ми схемы.

На фиг.1 приведена схема устройства дл  измерени  давлени  в электровакуумном диоде; на фиг.2 - вариант включени  делителей частоты и схем совпадени  источника видеоимпульсов; на фиг.З и 4 - варианты схемы регистрации средних электронных токов; на фиг.З - эпюры токов и напр жений в различных точках схем.

Устройство содержит генератор 1 видеоимпульсов, формирующий периодическую последовательность коротких и длинных импульсов, вход 2 которого подключен к выходу 3 задающего каскада 4, а вьгход 5 - к входу 6 модулирующего каскада 7 генератора 8 высокочастотного напр жени . Выход 9 модулирующего каскада 7 генератора 8 высокочастотного напр жени  соединен с анодом 10 диода 11 (ЗВП), катод 12 диода 11 подключен к входу 13 схемы

14 регистрации средних электронных токов.

В зависимости от конструкции ЭВП и давлени  газов и паров в нем врем  накоплени  ионов до состо ни  насыщени  в межэлектродном промежутке может отличатьс  на несколько пор дков . Оптимальной дл  измерений устройством  вл етс  така  длительность длинного радиоимпульса, при которой увеличение электронного тока, св занное с накоплением ионов, происходит в достаточной мере линейно и не заходит в область насьщени . Оптимальна  длительность короткого радиоимпульса должна быть в несколько раз (2-100) меньше длинного и определ етс  компромиссом между снижением погрешности из-за увеличени  величины измер емого сигнала разности и увеличением погрешности из-за нестабильности фронтов радиоимпульсов. Длительность паузы между короткими ;р-адиоимпульсами должна быть достаточной дл  рекомбинации или ухода ионов из межэлектродного промежутка ЭВП. Амплитуда высокочастотного найр жени  радиоимпульсов должна быть достаточной дл  эффективной ионизаци молекул и поддерживаетс  неизменной в процессе измерений. Скважность радиоимпульсов определ етс  конструктивными особенност ми ЭВП и максимально допустимым воздействием устройства на ЭВП и на изменение измер емого давлени  от этого воздействи . Период повторени  серии коротких

(длинных) импульсов определ етс  требуемой длительностью длинного радиоимпульса , компромиссом между-снижением погрешности измерений от усреднени  суммарного сигнала электронного тока только коротких (или длинных) импульсов и необходимым быстродействием устройства.

Устройство работает следующим образом .

Задающий каскад 4 генератора 8 высокочастотного напр жени  вырабатывает сигнал, например гармоническое напр жение , которьй подаетс  на модулирзпощий каскад 7 и одновременно на вход 2 источника 1 видеоимпульсов. /Источник 1 видеоимпульсов преобразует этот сигнал в меандр, делит частоту меандра до требуемой и формирует на выходе 5 периодическую последовательность коротких и длинных видеоимпульсов одинаковой скважности. С выхода 5 генератора 1 видеоимпульсов периодическа  последовательность коротких и длинных видеоимпульсов поступает на вход 6 модулирующего каскада 7, который вырабатьшает последовательность радиоимпульсов. Радиоимпульсы поступают на анод 10 диода 11. Электронный ток, вызванньш радиоимпульсами в цепи катода 12 ЭВП 11, поступает на схему 14 регистрации электроных токов, котора  измер ет величину сигнала, пропорционального разности электронных токов одной серии коротких и одной серии длинных импульсов, и по величине этого сигнала суд т о давлении в ЭВП.

На фиг.2 показан вариант генератора 1 видеоимпульсов. Он содержит линейку делителей 15-21 частоты и схемы 22-25 совпадени , причем входы схемы 22 совпадени  подключены соотвётственно к выходам делителей 15, 16 и 21, входы схемы 23 совпадени к вькодан делителей 17 и 21 и выходу схемы 22 совпадени , входы схемы 24 совпадени  - к входу и выходу делител  19, выходу делител  21, входы схемы 25 совпадени  - к выходам делителей 20 и 21 и выходу схемы 24 совпадени . Выходы схем 22 и 24, 23 и 25 попарно соединены между собой и подключены к входам переключател  26. Выход переключател  26 одновременно  вл етс  выходом 5 источника видеор мпульсов . Разв зка выходов схем сов (1адени  может быть вьшолнена на диодах (не показаны). Переключатель 27 соедин ет вход делител  19 или с выходом, или с входом делител  18. Источник видеоимпульсов имеет также выход 28 делител  21 дл  управлени  схемой 14 регистрации электронных токов.

Переключатель 26 измен ет длительность импульсов при неизменном периоде серии, а переключатель 27 длительность длинного импульса при неизменной длительности короткого. Могут быть использованы при измерений ЭВП различных типов или с разными давлени ми.

Генератор 1 видеоимпульсов (фиг.2) может быть реализован применением серийно выпускаемых логических микросхем.

На фиг.З приведен вариант схемы 14 регистрации электронных токов, обеспечиваклций точность и автоматизацию. измерений при больших (до секунд) длительност х длинного радиоимпульса

Схема 14 регистрации электронных токов, (фиг.З) содержит коммутатор 29, вход 13 которого подключен к катоду 12 диода И, управл кнций вход 30 коммутатора 29 подключен к выходу 28 источника видеоимпульсов (подключение не показано), а выходы 31 подключены через конденсаторы 33 и 34 к входам 35 и 36 измерительного .прибора 37 посто нного тока. Частота сигнала, поступающего на управл ющий вход 30, такова, что при прохождении коротких импульсов коммутатор 2.9 соедин ет вход 13 с выходом 31, а при прохождении длинных - с выходом 32. Измерительньш прибор 37 посто нного тока регистрирует сигнал, пропорциональньо давлению.

На фиг.4 приведен вариант схемы 14 регистрации электронных токов, обеспечивающий измерение сигнала в форме, облегчающей цифровую индикацию, при любой, частоте смены коротких радиоимпульсов на длинные. Схема содержит преобразователь 38 амплитуды импульсного электронного тока в частоту, его вход 13 подключен к катоду 12 ЭВП 11, а выход - к входу 39 реверсивного счетчика 40 импульсов, управл ющий вход 41 счетчика 40 импульсов подключен к выходу 28 источника 1 видеоимпульсов (фиг.2), к выходу 42 счетника 40 импульсов подключен блок 43

индикации. Счетчик 40 импульсов осуществл ет счет импульсов за врем , содержащее одинаковое число последовательностей коротких и длинных импульсов , поступивших на его вход 39 от преобразовател  38, а сигнал управл ющего входа 41 определ ет знак

13

т  а   

Н

ФигЛ

операции с поступающими импульсами .,

Дл  по снени  .работы устройства 5 на фиг.5 приведены эпюры напр жений или токов в соответствунндих точках (а,б-м) схем, изображенных на фиг.1-4.

Фиг.З

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОВАКУУМНОМ ДИОДЕ с термокатодом, содержащее генератор видеоимпульсов, снабженный схемой регулирования длительности и периода повторения видеоимпульсов, генератор высокочастотного напряжения, выход которого подключен к аноду электровакуумного диода, а вход - к выходу источника видеоимпульсоЬ, схему регистрации средних электронных токов диода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения возможности автоматизации процесса измерений, генератор видеоимпульсов выполнен в' виде комбинации линейки делителей частоты и схем совпадений для формирования периодических последовательностей коротких и длинных:видеоимпульсов равной длительности с одинаковой скважностью,, а тактовый вход генератора видеоимпульсов подключен к выходу задающего каскада генератора высокочастотного напряжения.

ГПГШТ ns

Фиг.1

2. Устройство по π.1, о т л и чающееся тем, что схема регистрации средних электронных токов выполнена в виде измерительного прибора переменного тока.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что схема регистрации средних электронных токов содержит измерительный прибор постоянного тока и коммутатор, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу генераторавидеоимпульсов, измерительный вход комму татора подключен к катоду электровакуумного диода, измерительный прибор постоянного тока подключен к вы ходам коммутатора.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что схема регистрации средних электронных токов содержит последовательно соединенные преобразователь тока в частоту и реверсивный счетчик импульсов, управляющий вход которого подключен к генератору видеоимпульсов.