Вакуумный люминесцентный шкальный индикатор Советский патент 1992 года по МПК H01J17/48 

Изобретение, относится к измерительной технике, в частности к устройствам регистрации электрических сигналов, и может быть использовано в различных радиотехнических приборах.

Цель изобретения - упрощение конструкции индикатора за счет уменьшения числа выводов управления.

На фиг. 1 изображена схема вакуумного люминесцентного шкального индикатора; на фиг. 2 - нижняя пластина индикатора; на фиг. 3 г верхняя пластина индикатора; на фиг. 4- эпюры его работы.

Индикатор состоит из вакуумных люминесцентных ячеек 1,2, 3,4,5,...,п, заключенных в общий корпус, выходов шин а и б.

вывода в для запуска индикатора. На шины а и б подают знакопеременное напряжение с длительностью фронта импульса меньшим времени остывания катода и длительностью импульса больше времени нагрева катода. Амплитуда импульса определяется требованием к яркости и току эмиссии, необходимому для нагрева, т.е. должно выполняться условие: ток накала равен току эмиссии.

Принцип работы индикатора основан на том, что при подаче напряжения на вывод в относительно вывода а катод ячёйки-1 разогревается, при положительном напряжении на шине б разогреваются катоды ячеек 2 и 3, при этом напряжение запуска снимается с вывода в, катод ячейки 1 остается

го ел со

разогретым за счет тока эмиссии ячейки 1, ячейка 1 светится, остальные нет. так как катоды остальных ячеек холодные, а аноды ячеек 2 и 3 находятся под отрицательным потенциалом.

При смене знака напряжения на шинах а и б катод ячейки остывает, светятся ячейки 2 и 3, нагреваются катоды ячеек 4 и 5. При следующей смене знака катоды ячеек 2 и 3 остывают, светятся ячейки 4 и 5, нагреваются катоды ячеек 5 и 6 и т.д.. Число смен знака напряжения соответствует попарному смещению светящихся точек, при останове изменения знака напряжения постоянно светятся две.

Вакуумный люминесцентный шкальный индикатор с плоским баллоном включает две, расположенные одна против другой, стеклянные пластины. Внутренние поверхности стеклянных пластин используются как платы с функциональными элементами. На фиг. 2 представлена нижняя пластина 7, на которую нанесен рисунок электродов, выполненный из пленки толщиной 1,0-1,5 мкм, включающий токо про водящие шины 8-10. Перпендикулярно шинам 8 и 9 расположены аноды, не соединенные с шинами. В данной конструкции аноды на нижней пластине не покрыты люминофором. Аноды заканчиваются с одной стороны контактными площадками 11, на которых, а также на шинах 8-10 установлены пружины 12 из материала ВА 2-Б-125 (диаметр 125 мкм) для растяжек спиральных катодов 13. Керн катода 13 - вольфрамовая проволока длиной 100 мм, диаметром 9 мкм, свернутая в спираль наружного диаметра 100 мкм. На керн нанесено оксидное покрытие толщиной 2-3 мкм.ч

На фиг. 3 представлена верхняя пластина 14, на которую нанесен рисунок электродов в виде двойной гребенки из прозрачной проводящей пленки окиси индия толщиной 1000 А. Шины 15 и 16 электрически соединяются при сборке соответственно с шинами 8 и 9, образуя шины а, б (фиг. 1). Зубья гребенки являются анодами, непосредственно электрически соединенными с шинами а, б Часть зубьев покрыта люминофором 17, работающим на просвет. При сборке устройства размещают пластины так, чтобы аноды нижней пластины находились против анодов верхней пластины, в собранном виде устройство соответствует схеме (фиг. 1), при этом катод 13 соответствует двум последовательно соединенным катодам диодов (фиг. 1). Расстояние между пластинами 4 мм, причем расстояние между нижней пластиной и катодом 7 1 мм. Общая длина для 50 делений соответствует 105 мм.

На фиг. 4 представлены эпюры работы устройства во времени t. Напряжение U подается на шины а, б (фиг. 1), число перемен знака напряжения U поставлено с помощью

АЦП соответствие измеряемому аналоговому сигналу, при достижении которого на шинах удерживается постоянное рабочее напряжение 18. Для проведения последующего замера производится сброс и набор.

0 Ток 1 в цепи шин а, б должен быть больше минимально возможного тока, при котором выполняется условие равенства тока эмиссии току 19 накала. В режиме измерения устанавливается постоянный ток 20.

5 На нижней диаграмме (фиг. 4) показано изменение температуры Т катодов во времени, включающее время разогрева и время остывания. Разогрев катодов происходит за счет тока эмиссии, обусловленного разогре0 той предыдущей парой катодов (фиг. 1). Сбой за счет загорания предыдущих ячеек индикации исключен за счет выбора времени длительности переключения большего времени спада температуры предыдущей

5 пары катодов ниже уровня минимальной температуры 21, при которой выполняется условие равенства тока эмиссии току накала.

Уровень тока 19 катода 7 равен 6 мА, что

0 соответствует уровню 21 по температуре 850 К. Ток в режиме измерения 7 мА при напряжении на шине 20 В. В режиме установки применяется форсированный режим, амплитуда напряжения на шине 25 В. Ток

5 распределен между двумя анодами, в режиме измерения на нижней пластике б мА и на верхней 1 мА. Инертность устройства обусловлена временем спада температуры катода от рабочей температуры . К до

0 температуры ниже 800 К за счет естественного лучеиспускания. Время спада примерно 20 мс. Таким образом, период проведения замеров более 1 с. Для уменьшения инертности устройства можно реко5 мендовать тонкопленочные керны с развитой поверхностью.

Шкальный индикатор имеет три вывода, обеспечивая при этом большую яркость свечения, и может быть использован и как ре0 гистр сдвига с индикацией положения сдвига, и как счетчик импульсов. Формула изобретения Вакуумный люминесцентный шкальный индикатор, содержащий расположенные в

5 ряд ячейки с прямонакалычым катодом и покрытым люминофором анодом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции за счет уменьшения числа выводов управления, один конец катода лер- вой ячейки индикатора является выводом

запуска, а другой конец соединен с анодом второй ячейки индикатора, ячейки объединены в группы по четыре ячейки в каждой группе, последовательно соединены анод первой ячейки, катод второй ячейки, катод третьей ячейки, анод четвертой ячейки, каждая последующая группа смещена относительно предыдущей на две ячейки, аноды четвертых ячеек каждой четной группы из четырех ячеек выведены на одну шину, а аноды четвертых ячеек каждой нечетной группы ячеек выведены на другую шину.

Изобретение относится, к измерительной технике, в частности к регистрации электрических сигналов, и может быть использовано в различных радиотехнических устррйствах. Цель изобретения - упрощение устройства за счет уменьшения числа выводов. Предложен вакуумный люминесцентный шкальный индикатор, содержащий расположенные в ряд ячейки с прямона- кальным катодом и покрытым люминофором анодом. Один конец катода первой ячейки индикатора является выводом запуска, а другой конец соединен с анодом второй ячейки индикатора. Ячейки объединены в группе по четыре. В каждой группе последовательно соединены анод первой ячейки, катод второй ячейки, катод третьей ячейки, анод четвертой ячейки. Каждая последующая группа смещена относительно предыдущей на две ячейки. АНОДЫ четвертых ячеек каждой четной группы из четырех ячеек выведены на одну шину, а аноды четвертых ячеек каждой нечетной группы ячеек выведены на другую шину. 4 ил.

/ 2 : 3 4

5 6

ПА ryi

/WWSA-A-/ -J 7wV

В

а о6 о

&/г.2

5 6

П-3 П-2 П-1 П

Фиг.1

12

Фиг. J

V

V

ФигЛ

к

V

V

/5 20