МЕХАНОТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Советский патент 1972 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования. Известиы механотронные преобразозатели перемещений, содержащие плоские катоды с экранирующими пластинами и подвижные электроды. Описываемое устройство отличается тем, что, с целью получения импульсной характеристики преобразования подвижные электроды выполнены в виде 1ескольких анодов, соединенных между собой и прианодных экранирующих электродов, находящихся под потенциалом катода, причем каждому аноду соответствует одни из катодов механотрона. На фиг. 1 схематично нзображен механотронный нреобразователь; на фиг. 2 - унрощенный вариант этого преобразователя. Механотронный нреобразователь содержит кинематическую систему в виде мембраны 1, в которую впаян управляющий стержень 2. Мембрана является частью вакуумной оболочки механотроиа н через кольцевой фланец 3 соедииеиа с баллоном 4. Конец внутренней части стержня жестко вмонтирован в керамнческнй изолятор 5, на котором укреплен ряд анодов 6 II экраиирующих электродов 7 механотрона. экранирующими электродами 10. Ширина катодов обычио равна щирине анодов н ширине нрнкатодных н прианодных экранирующих электродов. Катоды 8 н экранирующие электроды 10 укреплены в двух слюдяных нластинах //. Последние л естко соединяются между собой траверзами 12. Собранный катодный узел установлен и закреплен на онорнод слюдяном диске 13, который посредством траверз 12 жестко соедиияется с выводами 14 цокол.я 15 механотрона. Плотная посадка катодного узла в баллоне 4 механотрона нрн сборке последнего обеснечнвается упорными пружинами 16, укрепленныMii на слюдяном диске 13. Катоды 8 механотроиа электрически соединены друг с друго.м и с одинм нз выводов цоколя 15. Подогреватели 9 катодов 8 соедипепы между собой последовательно (пли параллельно) и выведены на цоколь 15. Па цоколь выведены также прикатодные экран рующне электроды 10, соединенные .между собой иеремычкамн 17. Аноды 6 механотрона электрически связаны .между собой также Г1еремычкамп 17 и выведены на цоколь 15 посредством контактной пружинки 18. Зкраннрующие электроды 7 а ;одного узла, соедшенные между соЗой неремычкамн, на цоколь 15 механотрона выведены с помощью контактной пружинки 19. Пружинки 18 п 19 выполнены пз эластичного материала и не иреиятствуют llepc ieш.ciIilю аподиого узла в момент подачи механического сигнала. При включении механотроиа на экранирующие электроды подается потенциал катода (или более низкий потенциал). Механотрон снабжен двумя стандартными полочками 20 с распыляемым газоноглотитслем. Входной механический сигиал (неремещение) иодается па конец внешней части стержил 2 в направлении, ноказаипом стрелками (фиг. 1). При этом иеремеитение иодвнжпых электродов относительно неподвижных происходит иоиерек силовых лииий электрического поля межэлектродного промежутка. При смещении анодного узла относительно катодного на ширину анода 6 напротив катодов 8 располагаются не аноды 6, а экранирующие электроды 7, в результате чего анодный ток механотрона падает до нуля. При этом полная электромеханическая экранировка катода 8 от анода 6 достигается благодаря воздействию на ноток электронов, эммитируеных катодами 8 механотрона, как тормозяниго поля приаподных экраиирующих элект|юдов 7, так и чисто механического и строго оиределененого но величине смещения системы подвижных элект-родоБ относительно неподвижных. Указанное Экранирующее действие усиливается благодаря применению прпкатодных экранирующих электродов 10. За одип цикл перемещения стержня 2 механотрона полная электромеханическая экранировка анодов 6 от катодов 8 достигается дважды, а анодный ток изменяется от нуля через максимум и до нуля, что и обеспечивает имнульсно-прерывистый вид характеристики преобразования механотрона. Благода.ря применению в оиисанной коиструкции нескольких катодов 8 и анодов 6 удается увеличить анодный ток в импульсе, а также чувствительность преобразователя. На фиг. 2 дай поперечный разрез электродnoii системы упрощенного варианта предложенного механотронного нреобразователя. Этот механотрон представляет собой плоский диод с оксидным катодом 21 с подогревателем 22, аиодом 23 и экранирующими электродами 24. Подвижным элементом механотрона является анод 23 с двумя экранирующими электродами 24, жестко укренлениыми на общем основании 25, выполненном из изолирующего материала (например, из керамики). На фиг. 2 иоказаиы также этапы формирования импульса аиодиого тока механотрона; а - момент отсечки иереднего фронта импульса; б - момепт прохождения максимальиого тока; в - момеит отсечки заднего фронта импульса. Па фиг. 2, г - изображена форма тока, которую обеспечивает система электродов с шириной аиода, равиой щирине катода. Для иолучення траиедиевидной формы импульса тока плоский подвижный анод должен быть сделан более широким, чем катод. Колоколообразная форма имиульса тока обеспечпвается при выполнении апода механотрона в виде части боковой поверхности цилиндра, обращенной выпуклостью к катоду. Очевидно, что ири соответствующем выборе формы поверхности анода можно получить косинусоидальный, пилообразный, двугорбьл и т. п. импульс. Предмет и з о б р е т е и и я Мехаиотроипый преобразователь перемещений, содержащий неподвижные илоские катоды с экранирующими электродами и подвижные электроды, отличающийся тем, что, с целью иолучения имнульсной характеристики преобразования, подвижные электроды выполпеиы в виде иескольких аиодов, соедииеипых между собой п ирианодных экранирующнх электродов, соединенных с катодами.