ТРИОДНЫЙ МЕХАНОТРОН ПРОДОЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к механически управляемым электронным ламнам-механотрон а м. РЬвестиы триодные мехаиотроны продольного уиравления, содержащие неиодзижный катод и подвижную систему электродов. Недостатком таких мехаиотронов является сравнительно невысокая чувствительность по току и напряжению к перемещению подвижного анода. Чувствительность триодных механотропов удается новысить, если в качестве подвижного электрода примеиять управляющую сетку триода (см. патент СШ.А. №2839701, 1958 г.). Одпако в этом случае повышение чувствительности связаио € существенным услож неиием конструкции и изготовления нрибора, а также с сужением его рабочего диапазона. Цель изобретения - значительно новыс 1ть чувствительность триодиого механотроиа продольного управлепия, сохранив ири этом простоту конструкции прибора и широкий диапазон измереиий. Для этого подвижная система предлагаемого механотроиа выполнена в виде пары электродов апод-сетка, жестко скрепленных между собой пзоляторами и электрически соединенных с цоколем прибора при ппмогни гибких выводов. Анодный ток в триоде с нлоско-парпллольиыми электродами выражается законом стеможет быть нредста15леп в внде у-)авнения: A-S.U т J.ь./.™. V.. - постоянный коэффицнент, равный 2,33 10-6; к - активная поверхность катода, обращенная к аноду; : - действующий потенциал ,,p„+UaD; п - напряження анода и сетки и контактиая разность потенцналов катод-сетки; ск- межэлектродные расстояния анод-катод и сетка- катод; Р - щаг сетки; Т - иараметр сетки, зависяHuni от коэффициента занолнения сетки; D --l/Li, (ц - проницаемость).

Из этого уравнения очевидно, что а1;олный ток триодного механотропа при перемещении анода изменяется значительно слабее, чем при неремещении сеткн. Из уравнения (I) следует так, что быстрому увелнчеияю или уменьшению анодного тока при умсиьи1енп11 или увеличении межэлектродиого расстояиия сетка-катод (d(-) иреиятствуют происходящие ири этом измеиеиия действующего иотеициа.та (д) сетки (из-за изменеиия расстояиия (н| - ) При этом аиодиьп : ток моиотоиио изменяется „тишь до оиределсииых 3iiaчешп ufck, иока соответствуюндио и.)Мг-иеиия действуЮЩего иотенциала не стаиут 1:;)собладаюитими. Явлеиия, ироисходяидие в триодном механотроие с лодвижиоГ сеткой, orpainiчивают возможиостн повышения чувствительности и расщиреиия рабоче1о диаиазоиа -гтих мехаиотроиов.

В резул)Тате ироведеиных иссле;1,овапи1 1 устаповлечо, что иаиболее эффективное механическое уиравленне анодным током в триодиом механотроне может быть осу1иес1влено ири иеремещении пары электродов анод--ччп-ка относительно катода, так как нри эгом межэлектродиое расстояние аиод--сетк t (c/uu- du,;--d(;ii) остается иостояииым, а, сле;1ователыю, и действующи потенциал сетки {U,:-: и,-р-Т

:(7l. -:-L/,;p,

) ие изменяется в и|)о4к - йск

цеесе исремен1,енпя иодвижно системы мехаиотроиа.

При этом, как показали исследо1ки(11и, удается в 1,5--2 раза иовысить чувсгвпгельиость мехаиот)она и в нескол1 ко раз расигирпч, сич) рабочий диапазон нзмереннй но сравнению с механотроном с иодвнжной сеткой.

Па фиг. 1 изображено ноиеречиое сечение электродной системы простейщего мехаиотрона; на фиг. 2 - рамочная сетка; на фиг. 3, аэлектродная система в виде сдвоенных конструкций с двумя подвижными иарами электродов анод-сетка; на фиг. 3, б - то же, с одной иарой; иа фиг. 4 - реальная конструкция триодиого мехаиотрониого нреобразователя. Электродна5 система включает три илоско-параллельных электрода: катод / с подогревателем 2, аиод 3 н сетку 4. Катод / с иодогревателем 2 пенодвижиы. Подвижными электродами являются анод 3 и сетка 4, жестко соединенные между собой керамическН Ми или с.чюдяными изоляторами 5 и выведенные на цоколь механотрона гибкими, эластичными цружицами 6, которые ие иреиятствуют перемещению анода и сетки. В механотроне целесообразно применять илоскую рамочную сетку (фиг. 21, состояид чо из рамки 7 и 1:авнвки 8.

С целькз включения в мостовхю (дифференциальную) измерительную схему, нозволяю1цую сниз;ггь влияние флюктуации источников питании и виутриламповых п|)оцессов иа выходиой сигиа.л мехаиотропа, подвижная система электродов выполиена в виде сдвоенных конструкций с двумя (фи1 3, а) или одиой (фиг. 3,6) подвижной иарой электродов аиод-сетка.

Две нары подвижных электродов анод- сетка триодиого мехаиотроиа (фиг. 4) посредством керамических кзоляторов 5 жестко ук1)еиле1 ы па управляющем стсржие 9 преобразователя. Сте 1жень У виаяи в тоикую эластичиую мембраиу 10, которая через фланец 11 1ерметнчио соединяется с вакуумироваииыд баллоиом 12 механотроиа. Подвижные н ненодвижиые (катод / i: подогреватель 2) электроды механотрона электрически соединяются с выводамн 13 цоколя /-/ нрибо 5а. При нодаче 1змсряемо о иере.мещеиия на коиец 1н;ыря (впещияя часть стержня 9) мехапотроиа в иаправленпи. показаиом С1релками, одпа из нар электродов аиод--сетка приближается к катоду, а вторая - удаляется от iieiO. При этом ток первого анода возрастает, а Бторо|о - умепьн ае1ся, в |)езультате чего вознпкаст разбалаис анодиых напряжещп, Н)()иорцнональпьп кон т )ол пру ем ом у перемещению, KOTopbiii иЗ меряется в мостовой схеме.

Предложеииый триодпьи мехапотрон и|)0долы.юго уи)авлеиия может быт1 иримепен в

механотронпых преобразователях )1азлнчпо10 назначения: в а.кселерометрах, виброметрах, преобразователях давления, уптов поворота и т. и.

Предмет изобретения

1.Гриодпый мехаиотрон иродольного управления, содержащий неподвижный катод и 1юдвпжную систему электродов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительиости и расширения диапазона измерений, иодвижиая система выиолпеиа в виде нары аиод-сетка, жестко скреплсииых между собой изоляторами и электрически соедипениых с цоколем прибора ири помощи гибких выводов.

2.Триодный мехаиотрои но и. 1, отличающийся тем, что, с целью включеиия ио дифференциальной схе.ме, нодвижпая система электродов выиолнена в внде двух нар скреиленных между собой анодов н сеток, расноложениых но обе сторорш катода.

7,

i 2 1

Фиг. 1

Фиг 2

J5

К /

§L/-§1

-3®

Z

J

1. V /

-® -o

«

13

Риг 1i

r