Устройство для измерения температуры катодов электровакуумных приборов /ЭВП/ Советский патент 1983 года по МПК G01R31/25 

Изобретение относится к технике производства электронных ламп, в час ности к технике измерения их электро физических параметров в процессе изготовления, и предназначено для измерения температуры катода, Известны устройства для измерения температуры катодов ЭВП, работа которых основана на прямолинейной зависимости логарифма начального тока ЭВП от задерживающего потенциала на аноде, представляющие собой мост переменного тока. Одно плечо этого моста составлено из испытуемого ЭВП и регулируемого источника задержки; а три других выполнены в виде резонаторов одинаковой величины, в одну диагональ моста включена вторичная обмотка трансформатора генератора синусоидального напряжения, в другую - избирательный усцлитель, подключенный к индикатору; в плечо моста, смежное с испытуемым ЭВП и вторичной обмоткой трансформатора, последовательно с резистором включен измеритель постоянного тока TilОднако для проведения устройством измерений температуры катода ЭВП требуется предварительный анализ вольтамперной характеристики измеряе мого ЭВП и настройка сопротивлений плеч моста устройства, равными дифференциальному сопротивлению ЭВП в диапазоне измеряемых токов, что усложняет измерения. Влияние на результат измерений межэлектродной утечки - тока через сопротивление между катодом и анодом, - устройством не учитывается , что снижает точность измерений. При соизмеримых величинах тока межэлектродной утечки и начального тока измерения устройством невозможны. Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения температуры, содержащее соединенн1з1е последовательно генератор синусоидального напряжения и источник напря жения задержки, подсоединенные к кле ме для подключения катода испытуемой лампы и к среднему выводу первого двухпозиционного переключателя, выходы первого переключателя подключены к выходу источника дополнительного напряжения, соединенному с индикатором, и к общей шине, источник дополнительного напряжения и индикатор также подключены к общей шине. К клемме для подключения анода испытуемого ЭВП подключен избирательный усилитель, подключенный к делителю напряжения, соединенного с входами второго двухпозиционного переключателя, средний вывод которого .соединен с вторым индикатором, вход амплитудно-фазового дискриминатора соединен с входом второго индикатора а выход - с управляемым входом источ ника дополнительного напряжения задержки, выход генератора импульсов подключен к управляемым входам двухпозиционных переключателей и к управляемому входу амплитудно-фазового дискриминатора , Измерения устройством производят с использованием третьей гармоники модулированного начального тока, поскольку при этом на линейном сопротивлении межэлектродной утечки преобразования частоты не происходит, наличие межэлектродной утечки не влияет на точность измерений. Процесс измерения температуры катода автомати,зирОБан, Однако точность измерения температуры устройством ограничена, В ЭВП действительная зависимость логарифма начального тока от задерживающего потенциала является.линейной, лишь приблизительно приближаясь к линейной тем больше,. чем больше задерживающий потенциал. Для повышения точности измерений необходимо увеличивать задерживающий потенциал. Для устройства же существует величина задерживающего потенциала, оптимальная для преобразования частоты и выделения сигнала третьей гармоники с наименьшей ошибкой, при увеличении задерживающего потенциала более оптимального ошибка в -определении температуры резко возрастает. Оптимальные условия, при которых ошибка минимальна, для ЭВП как датчика температуры и для устройства не совпадают, что снижает точность измерений. Кроме того, для реализации измерений данным устсюйством требуется обеспечить стабильность по частоте, амплитуде применяемого генератора, отсутствие на выходе генератора гармоник, стабильность частотных характеристик и коэффициента усиления избирательного усилителя, что усложняет устройство. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры катода ЭВП и упрощение устройства для этих измерений, Цель достигается тем, что в устройство , содержащее источник напряжения задержки, подключенный к клемме для подключения катода испытуемого ЭВП и среднему выводу первого днухпозиционного переключателя, выходы которого подключены к выходу источника дополнительного напряжения задержки, соединенному с индикатором, и к общей шине, первый усилитель, соединенный с клеммой для подключения анода испытуемого ЭВП и входом делителя напряжения, подключенного к входам второго двухпозиционного переключателя, средний вывод которого соединен с вторым индикатором . генератор импульсов, выход которого соединен с управляемым входом двухпозиционных переключателей, дополнительно введен второй .инвертирующий усилитель постоянного тока с регулируемым усилением, вход которого ..подключен к клемме для подключения катода испытуемого ЭВП, а выход через резистор соединен с клеммой для подключения анода испытуемого ЭВП, при этом первый усилитель выполней в виде усилителя постоянного тока с мальва входным сопротивлением управляемый вход источника дополнительного напряжения задержки подключен непосредственно к среднему выводу второго двухпозиционного переключателя. На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения температуры катода ЭВП. Устройство содержит подключенный к клемме 1 для подключения катода испытуемого ЭВП 2 источник 3 напряжения задержки, соединенный со сред ним выводом перво.го двухпозиционного переключателя 4, который в положениях 5 и 6 подключен соответственно к общей шине и к выходу источника 7 дополнительного напряжения задержки. Выход источника 7 дополнительного напряжения задержки соединен с индикатором 8, . для измерения температуры катода. Клемма 9 для подключения анода испытуемого ЭВП 2 соединена с усилителем 10 постоянного тока, служащего для усиления-начального тока ЭВП Усилитель 10 постоянного тока нагру жен на делитель 11 с коэффициентом - , равным, наприделен1ияR-, + R мер, 1:3,19. Делитель 11 соединен с входами второго двухпозиционного переключателя 12, осуществляющего его коммутацию: подключение в схему сопротивления (R) или опорного сопротивления делителя 11 (Rj+R-i) положения второго переключателя 5 и 6 соответственно. Средний вывод переключателя 12 соединен с входом второго индикатор 13 (контрольного) и с управляемым выходом источника 7 дополнительного напряжения задержки. Вход инвертирующего усилителя 14 выполненного по схеме усилителя постоянного тока, соединен с клеммо I, а выход через резистор 15 - с кл мой 9. В инвертирующий усилитель 14 входит потенциометр 16, подключенны ползунком к резистору 15, а другими контактами - к схеме собственно уси лителя и общей шине. Устройство содержит также генератор 17 импулвсов выход которого подключен к управляю входам двухпозиционных переключателей 4 и 12. Устройство работает следующим образом. Дополнительный источник (не показан) разогравает катод ЭВП 2 до температуры, подлежащей измерению. От источника,3 напряжения задержки на катод ЭВП 2 подается постоянное напряжение Uj . Тормозящее поле между катодом и анодом изменяется периодически с помощью первого двухпозиционного переключателя 4 с частотой генератора 17 импульсов. В один полупериод переключатели 4 и 12 замыкаются в положение 5, при этом отрицательный полюс источника 3 напряжения задержки подключается к общей щине, а сопротивление {) - к управляемо входу источника 7 дополнительного напряжения задержки. Во второй полупериод переключатели 4 и 12 за adкaютcя в положение 6, при этом к отрицательному полюсу источника i напряжения задержки последовательно подключается источник 7 дополнительного напряжения задержки, а полное сопротивление (R R делителя 11 к управляемому входу источника 7. Таким образом, в первый полупериод между катодом и анодом ЭВП приложено напряжение К,, во второй полупериод и.+ i Через ЭВП протекает ток ctMom первый полупериод, а во второй полупериод - оиоч 1окУ амоч соответствует величина напряжения и , подаваемая на индикатор 13. Напряжение и у подается и на управляемый вход источника 7. Под действием этого сигнала на выходе источника 7 во второй полупериод появляется такое дополнительное напряжение задержки MIj, которое поддерживает V нeиз.мeнны 4 при переключении двухпозиционных переключателей 4 и 12 из положения S в положение 6. Это дополнительное напряжение задержки ДЦ пропорционально температуре катода. Измеренное индикатором 8 UJ дает значение температу{%1 катода. Влияние межэлектррдной утечки учитывается и исключается следупо им . i. . - Перед измерением температуры устройством генератор 17 импульсов выклинен. На катоде ЭВП 2 источником 3 устанавливают напряжение задержки М, 5 ... 6-В. Ползунок потенциометра 16 перемещают так, чтобы он был соединен с общей шииой. при этом начальный ток ЭВП 2 практически отсутствует и инидкатор 13 регистрирует величину тока утечки. Ползунок потенциометра 16 устанавливают так, чтобы ток через резистор 15 бы-ч равен по величине току утечки. При равенстве этих токов индикатор 13 показывает ноль.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КАТОДОВ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ (ЭВП), содержащее источник напряжения задержки, подключенный к клемме для подключения катода испытуемого ЭВП и среднему выводу первого двухпозицибнного переключателя, выходы которого подключены к выходу источника дополнительного напряжен 1я задержки, соединенному с индикатором, и к общей шине, первый усилитель, соединенный с клеммой для подключения анода испытуемого ЭВП и входом делителя напряжения, подключенного к входам второго двухпозиционного переключателя, средний вывод которого соединен с вторьии индикатором, генератор импульсов, выход которого соединен с управляемым входом двухпозиционных переключателей, отличающееся тем, что, с целью повьвиёния точности измерения и упрощении устройства, дополнительно введен второй инвертирующий усилитель постоянного тока с регулируемым усилением,- вход которого подключен к клемме для подклю-. чения катода испытуемого ЭВП, а выход через резистор соединен с клем-р мой для подключения анода испытуемого ЭВП, при этом первый усилитель (Л выполнен в виде усилителя постоян ного тока с малым входным сопротивс лением, управляемый вход источника дополнительного напряжения задержки подключен непосредственно к среднему выводу второго двухпозиционного переключателя. со сл ел со со