Осветительное устройство светолучевого осциллографа Советский патент 1984 года по МПК G01R13/14 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе но для использования при регистраци исследуемых процессов посредством ультрафиолетовой записи. Известно осветительное устройств содержащее ртутную лампу, рабочая цепь которой подключена к источнику питания, а поджигающая цепь соединена с высоковольтным источником поджигающего.напряжения и выполнена на: основе высоковольтного трансформа;ТОра и пускового реле с блоком уп равления, контур обратной связи по мощности, включающий в себя резисти ные датчики тока и напряжения l . Недостаток устройства заключаетс в невысоком качестве стабилизации мсиности ртутной лампы, обусловленном преднамеренным искажением напря жения в контуре обратной связи из-з падения напряжения на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора«,Кроме того, данное устройство характеризуется малоэффективной сис темой зажигания лампьа вследствие ма лого времени .действия поджигающего импульса, прикладьяваемого к ее элект родам для ионизации паров ртути. Увеличение длительности импульса поджигания путем повышения номинала емкости конденсатора в первичной цепи высоковольтного трансформатора ограничивается максимально допустимой нагрузочной способностью коммута ционного органа разрядного контура. Кроме того, большая часть накопленной в конденсаторе энергии после пробоя межэлектродного промежутка к уменьшения его сопротивления почти не способствует преобразованию энергии в разрядномпромежутке, а превращается главным образом в тепло в высоковольтном трансформаторе, Наиболее близким .-техническим решением к изобретению является осве.тительное устройство светолучевого осциллографа, содержащее ртутную лам пу, рабочая цепь которой соединена с выходом источника питания через резистивный датчик тока, вторичную обмотку высоковольтного трансформатора и разделительный диод, пусковое реле, обмотка которого подключена к выходу источника питания последовательно с блоком управления, двукзвен ный высоковольтный источник поджигаю щего напряжения, средний полюс которого соединен с одной из питающих шин, а крайние через замыкающие контакты пускового реле подклю ены соответственно к одному из вцводов пepвичнqй обмотки высоковольтнего трансформатора, связанной другим выводом с питающей шиной, и к соединяющему выводу разделительного диода с вторичной обмоткой высоковольтного трансформатора, резистивный датчик напряжения, включенный между одним из злектрбдов лампы и внешним электродом разделительного диода, узел регулирования мощности лампы, вход которого соединен с выходами датчиков тока и напряжения 2 . Недостаток известного устройства также определяется низким качеством стабилизации мощности ртутной лампы, пос{сольку в данном случае датчиком напряжения фиксируется не только напряжение лампы,.но и падение напряжения на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора и разделительном диоде. Значительные колебания мощное- ти лампы приводят к интенсификации процесса испаре.ния ее электродов и уменьшению общего срока службы уст ройства, а также к погрешностям в регистрации информации. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и качеств.а регистрации исследуемых процессов. Поставленная цель достигается тем,, что в осветительном устройстве светолучевого осциллографа, содержащем ртутную лампу, рабочая Цепь которой соединена с выходом источника питания через рёзистивный датчик тока, вторичную обмотку высоковольтного трансформатора и разделительный диод, пусковое реле, обмотка которого подключена к выходу источника питания последовательно с блоком управления, двухзвенный высоковольтный источник поджигающего напряжения, плюсовая клемма которого соединена с одной из питающих шин, а минусовые клеммы через замыкающие контакты пускового реле подключены соответственно к одному из выводов первичной обмотки высоковольтного трансформатора, связанной другим выводом с питающей шиной, и к соединяющему выводу разделительного диода с вторичной обмоткой высоковольтного трансформатора, резистивный датчик напряжения, узел регулирования мощности лампы, вход которого соединен с выходами датчиков тока и напряжения, резистивный датчик напряжения через размыкающий контакт пускового реле подключен непосредственно к электродам лампы. i . На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного осветительного устройства светолучевого осциллографа. Устройство содержит ртутную (либо ртутно-кварцевую)лампу 1 сверхвысокого давления, электромагнитное пусковое реле 2 с блоком 3 управления, замыкающими контактами 4 и 5 и размыкающим контактом 6, высоковольтный трансформатор с первичной 7 и вто

ричной 8 обмотками, двухзвенный вы-, соковольтный источник 9 поджигающего напряжения, разделительный диод 10, резистивный датчик 11 тока, резистивный датчик (делитель) 12 напряжения, выходные шины 13 и 14 источника питания; позицией 15 отмечена функциональная связь с узлом регулирования мощности лампы (не показан) .

Устройство работает следующим образом.,

При подаче оператором Команды на включение ртутной лампы 1 происходит запуск блока 3 управления. Этот блок вырабатывает для периодического кратковременного (300500 мс) включения пускового реле 2 до тех пор, пока не произойдет поджиг лампы 1, В момент зажигания последней блок 3 управления автоматически выводится из работы и реле 2 обесточивается.

При срабатывании пускового реле 2 происходит замыкание его контактов 4 и 5 и размыкание контакта 6. С помощью контакта 5 к первичной обмотке 7высоковольтного трансформатора прикладывается напряжение от одного из звеньев высоковольтного источника 9 порядка 600 В. Указанное напряжение трансформируется, формируя первый импульс зажигания с амплитудой 10-15 кВ и длительностью 1-2 мкс. В результате пробоя межэлектродного промежутка лампы 1 ее сопротивление tie3KO уменьшается, а начинающийся процесс ионизации паров ртути в колбе лампы 1 поддерживается импульсом напряжения от другого звена высоковольтного источника 9, харак-теризующимся амплитудой 250-300 В

й длительностью не менее 200 мкс.

:Разомкнутый контакт 6 реле 2 препятствует попаданию опасных потенциалов зажигания в низковольтный контур обратной связи по мбщности.

При зажигании лампы 1 реле 2 обесточивается, его контакты 4 и 5, отключают высоковольтный источник 9, а Контакт 6 подключает параллельно лампе 1 датчик 12 напряжения. Токовая составляющая сигнала обратной связи Снимается при этом с датчика 11 тока Следовательно, к контуру обратной связи прикладывается напряжение, пропорциональное мощности лампы 1. Результирующий сигнал обратной связи воздействует на узел

.регулирования мощности лампы, обеспечивая стабилизацию ее мощности.

В предложенном устройстве достигается повышенное качество стабилизации мощности лампы 1 во всем диапазоне возможных изменений выходного напряжения источника питания, поскольку составляющая сигнала обратной связи от напряжения, соответствует истинному значению напряжения на лампе 1. Высокая стабильность мощности лампы 1 положительно сказывается на ее сроке службы и надежности работы устройства в целом. Кроме того, существенно повыи-ается и качество регистрации -исследуемых процессов светолучевым осциллографом.

ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СВЕТОЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА, содержащее ртутную лампу, рабочая цепь которой соединена с выходом источника питания через резистивный датчик тока, вторичную обмотку высоковольтного трансформатора и разделительный диод, пусковое реле, обмотка которого подключена к выходу источника питания последовательно с блоком управления, двухзвенный высоковольтный источник поджигающего напряжения, плюсовая клемма которого соединена с одной из питающих шин, а минусовые клеммы через замыкающие контакты пускового реле подключены соответственно к одному из выводов первичной обмотки высоковольтного трансформатора, связанной другим выводом с питающей шиной, и к соединяющему выводу разделительного диода с вторичной обмоткой высоковольтного трансформатора, резистивный датчик напряжения, узел регулирования мсяцности лампы, вход которого соединен с вы- { ходами датчиков тока и напряжения, (Л отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы с: и качества регистрации исследуемых процессов, резистивный датчик напряжения через размыкающий контакт пускового реле подключен непосредственно к электродам лампы. СП --J оо.