SU1485924A1 - Устройство доя определения плотности тока эмиссии эмиттера - Google Patents

Description

Изобретение относится К области электровакуумной техники и может быть использозаио при разработке; электровакуумных приборов (ЭВП)^преимужественно термоэмиссионяых преоб-

ЛУ

Риг. Г

4

³ “1485924

разователей (ТЭП). Цепь изобретения повышение точности - достигается путем исключения из суммарной погрешности измерений неопределённости эффективной площади эмиттера за счет введения новых элементов в виде датчика температуры 4 Типа "Спектропир-6”,, компаратора 11 типа К597СА2, блока задания уровня 13 типа Ф5183, двух регистров 18, 19 типа ФК441, двух блоков индикации 20, 21 типа Ф2О7Г, двух формирователей импульсов 14, 15 типа К155АГ1, двух элементов задержки 16, 17 и элемента ИЛИ 22 типа К155ЛП1. Устройство содержит ; вакуумную камеру 1 с расположенными в ней коллектором 2, эмиттером 3, подогревателем 5, а также датчик то*ка 6, аналого-цифровой преобразователь-измеритель . 7 типа Ф4833, источI ‘ ч' .

Никй напряжения 8,9, компаратор 10, блок задания уровйя 12, ключ 23.Измерения проводят в режиме охлаждения Эмиттера 3, В моменты времени,когда / . температура эмиттера Т становится, равной заданной сначала Т_о , а затем Т_в , регистрируются результаты измерений мгновенного значения тока эмиссии Т₃₍ и Определение плотйости тока эмиссии при любой Т находится по выражению

• 3 » АТ¹ехр [-ί_Λ /Т(Т_№ - Т„ ,

15 где А = 120,4 А/см² град². Устройство использовано при определении плотности тока эмиссии эмиттера ТЭП с коэффициентом развития поверхности 10 при Т = 1800К. При уставках 2000К и Ту =1500 К пОгреет- . составила 5,1%. 2 ил.

1. 0. τ = ность

20

Изобретение относится к области электровакуумной текники и может быть использовано при разработке ' электровакуумных приборов, в частности термоэмиссионных преобразователей 30 (ТЭП).

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения из суммарной погрешности измерений ее основной компоненты, обусловленной 35 неопределенностью эффективной площади поверхности устройства. ' ‘

На Фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие 40

его работу.

Устройство содержит вакуумную ка~, меру (ВК) Ί, выполненную с возможностью размещения в ней коллектора 2 и эмиттера 3, датчик температурь! 45 4 и подогреватель 5, датчик тока 6, аналого-цифровой преобразователь-измеритель (АЦПИ) 7, первые и вторые источники· напряжения 8 и 9, компараторы 10,11, блоки задания уровня 12,13, формирователи импульсов 14¾ 15, элементы·задержки 16, 17, регистры 18,19, блоки индикации 20,21, η также элемент'ИЛИ 22 и ключ 23₀Коллектор 2 соединен с выводом источника Напряжения 8; второй вывод кото- рого соединен с эмиттером 3 через датчик Фока 6, выход которого соединен .с входом 24 АЦПИ 7. Выходы АЦПИ Соединены с информационными входами₍ 25 регистров 18 и 19, выходы которых соединены с входами блоков индикации 20,21. Выход датчика температуры 4 соединен с входами 26 компа- . раторов 10,11, входы управления 27 .которых соединены с выходами блоков / задания уровня 12,13. Выходы перво-, го 10 и второго 11 компараторов че- ·<; рез первый. 14 и второй 15 фо.рмирова- тели импульсов соединены с входами элемента ИЛИ 22 й с входами элементов задержки 16,17, выходы которых ёоёдинены с входами Синхронизации 28 регистров. 18,19, подключенных установочными входами 29 к шине управления 30. · Выход элемента ИЛИ 22 соединен с входом управления 31 АЦПИ 7. Выводы второго источника напряжения 9 через’ ключ 23 соединены с выводами подогревателя 5. Длительность задержки элементов )6,17 больше врё-¹· мени преобразования АЦПИ 7 (Φ'_Λ . = ' шкалы блоков индикации ’

20,21 оцифрованы в единицах тока^ а у в, блоках задания уровня 12,13 на шкалах, проградуированных в единицах температуры, устайовлены близкие по . величине уровни Т_/2 и Ту «

Устройство работает следующим образом. · ·..··.’..

Ключ 23 переводитсяв замкнутое состояние (фиг.2а), подключая источ ник напряжения 9.к подогревателю 5

5

1485924

6

эмиттера 3, а на шину управления 30 из внешнего устройства передается импульс (фиг₀25), поступающий на установочные входы’ 29 регистров 18,19 _

5 и устанавливающий их В исходное состояние, индицирующееся блоками индикации 20,21 (фиг.2в и 2г соответственно). _Л По мере нагревания эмиттера 3 сигнал на выходе датчика 10 температуры 4 увеличивается (фиг,2д), а начиная с некоторого уровня в цепи: коллектор 2, источник напряжения 8, датчик тока 6, эмиттер 3,возникает ток эмиссии, преобразующийся 15 датчиком тока 6 в соответствующий сигнал, поступающий на вход 24 АЦПИ 7 (фиг,2е). После нагрева эмиттера 3 до рабочей температуры (фиг.2д) и стабилизации температуры эмиттера 20 внутри ВК 1 ключ 23 переводят в разомкнутое состояние (фиг,2а),после чего эмиттер 3 переходит из стационарного режима в режим равномерного охлаждения. Сигнал с выхода 25

датчика температуры 4 (фиг.2д) поступает на вход 26 компаратора 10,' . на вход управления 27 которого поступает соответствующий сигнал с выхода блока задания уровня 12, и в мо- 30

формирователя импульсов 15 и запускающая его. Импульс формирователя импульсов 15 (фиг.2м) поступает на вход элемента задержки 17 и на вход элемента ИЛИ'¹ 22, импульс с. выхода которого (фиг.2и) поступает на вход управления 31 АЦПИ, вновь инициируя процесс измерения, после завершения которого информация с выходов АЦПИ 7 поступает на информационные входы 25 регистров 18,19, По истечении·со- , ответствующего времени на выходе элемента задержки 17 появляется импульс (фиг ,2м), поступающий на вход синхронизации 28 регистра 18, осуществляя запись результата нового измерения тока эмиссии, который индицируется блоком индикации 20 в виде соответствующей величины У._2о (фиг,2в).

Плотность тока эмиссии Λ при любой температуре Т находится из выражения

где А

константа (А

120,4----~------ж). .

см², град ^я

Погрешность определения

не пр^~

мент времени, когда температура эмиттера 3 становится равной величине Т|_г , на выходе компаратора 10 формируется логическая "1" (фиг,2ж); поступающая на вход формирователя импульсов 14 и запускающая его.Импульс формирователя импульсов 14 > (фиг.2з) поступает на вход элемента задержки 16 и на вход элемента ИЛИ 22, импульс с выхода которого (фиг.2и) поступает на вход управления 31 АЦПИ 7 и инициирует процесс измерения, после завершения которого информация с выходов АЦПИ 7 поступает на информационные входы 25 регистров 18,19. Импульс с выхода элемента задержки 16 (фиг.2к) поступает на вход синхронизации 28 регистра 19, осуществляя запись результата измерения мгновенного значения тока эмиссии, который индицируется блоком индикации 21 в виде некоторой величины Т₁₍· (фиг,2г).

По мере остывания эмиттера Зв’ соответствующий момент времени,когда температура эмиттера 3 становится равной величине Т_/} , на выходе компаратора 11 формируется логическая "ί” (фиг.2л), поступающая на вход

вьппает величины

Т(2с£ + 5<Г_г)

-у *

. -ΙΖ ¹ «

где £ , сГг “ погрешность измерения тока и температуры соответственно. Предложенное устройство использовано при определении плотности тока эмиссии эмиттера ТЭП с коэффициентом развития поверхности от 1 до 10 при температуре Т = 1800 К. В качестве датчика температуры 4 использовано пироэлектрическое устройство "Спектропир-6" с погрешностью измерения <Г_г = 0,25%, АЦПИ 7 - прибор 0 4833 со временем преобразования ΐ 7 = 50 мкс и погрешностью </г = .

= 0,08%, источников напряжения 8,9 Б 5-49, компараторов 10,11 - К597СА2, блоков задания,уровня 12,13 - Ф5183, проградуированных в единицах температуры и содержащих уставки Т^ = = 2000 К и =1500 К, формирователей импульсов 14,15 -.К155АГ1, ;

элементов задержки 16, 17 - элементы задержки на время . =

= 60 мкс, регистров 18,19 - *К441, ’

блоков индикации 20,21 - Ф207Г,эле~" мента ИЛИ 22 - К155ЛЛ1 и ключа 23 7

‘1485924

8

тумблер П1Т« Погрешность измерения составила 5,17.

Использование в устройстве новых элементов в вида датчика температуры, компаратора, блока задания уровня, двух регистров, двух блоков индикации, двух формирователей импульсов, двух элементов задержки и элемента ИЛИ в их взаимосвязи с известными узлами позволило исключить влияние неопределенности геометрических размеров эмиттера и повысить точность измерений.

Claims (1)

1. <claim-text>Формула изобретения.</claim-text> <claim-text>Устройство для определения плотности тока эмиссии эмиттера, содержащее вакуумную камеру, выполненную с возможностью размещения внутри нее эмиттера и коллектора, снабженную токовыводами, которые соединены с источником напряжения через датчик то- ’ ка, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователяизмерителя, первый блок задания уровня, выход которого соединен с входом управления первого компаратора, и второй источник напряжения, подключенный через ключ к расположенному внутри камеры нагревателю</claim-text> <claim-text>эмиттера, и шину управления; отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены ^кдатчик температуры эмиттера, расположенный внутри камеры, второй кбмпара , тор, второй блок задания уровня,первый и второй регистры, первый и второй блоки индикации, первый и второй 10 формирователи импульсов, первый и второй элементы задержки и элемент ИЛИ, причем выход датчика температуры соединен с входами' первого и второго компараторов, выходы которых 15 через соответственно первый, и второй формирователи импульсов соединены с входами элемента ИЛИ и через соответственно первый и второй элементы задержки - с входами синхронизации 20 первого и Второго регистров, информационные входы и выходы которых соединены с выходами аналого-цифрового</claim-text> <claim-text> прЬобразователя-измерителя и су входа- ми соответственно первого и второго</claim-text> <claim-text>25 блоков индикации, а выход элемента ИЛИ соединен с входом управления аналого-цифрового преобразователя-измерителя, причем выход втррого блока задания уровня соединен с входом уп30 равнения второго компаратора, а установочные входы регистров соединены с шиной управления.</claim-text> <claim-text>1485924</claim-text> <table border="1"> <tr><td> <claim-text>г;··</claim-text></td><td>