Устройство для счета ионов Советский патент 1975 года по МПК G06M11/00 H01J39/26 

Изобретение относится к приборам для измерения концентрацш и спектра ат.мосферНЫХ ионов. Известные устройства для счета ионов и автОрегуляторы концентрации ат.мосфер}1ых ионов, содержащие ионизационную камеру, нодключен.ную к источни.ку питания и /ключу, соединеннюму с блоком управления и усилителем, выход которого подключен ко входу а.мплитудно-.временного лреобразователя, соединенного с одним-из входов первого элемента «И, генератор илтульсов и счетчик, характеризуются тем, что при формировании сигнала замыканием ключа, соеди.няюшего ионизационную -камеру со в.ходом ус1ктителя, за счет дребезга контактов Ключа (обычно этим ключо.м является 1конта;ктная группа специального реле с высакИм качеством изоляции) возникает, вместо одного, несколько импульсов напряжения, разнесенных во времени от одной до нескольких 1миллисеку«д, друг за лругом, каждый последующий и.мпульс имеет меньшую ам-плитуду. В результате появляется по грешность измерения, которая от тииа ключа и может быть весьма Зна1чительной, так как амплитудновременной Преобразователь из-за наличия нескольких импульсов на его входе выдает столько же преобразованных имиульсов, длительнозти Которых могут лросуммироваться в пересчетном устройстве, ;1оказап:пя которого окажутся завыщенных, так как вся информация заложена в амплитуде первого импульса. В предлагаемом устройстве повышение его T04HOCTi достигается введением до;полнптельного триггера л второго элемента «Pi, одил вход трИггера соединен с выходо,м второго элемента «И, входы которого подключены к генератору импульсов, к выходу амплитудно-временного преобра-завателя и к выходу триггера, соединенного с первой схемой совпадения. На чертеже представлс-т схема предлагаемого yiCTpoAcTBa. Ионизационная камера / одним электродом соедр.пена с псточником 2 Питания, а вторым электродом - с ключом 3, управляемым блоком 4 управления. Ключ 3 соединен со входом усллптеля 5, нагруженного на амплитудно-времонной преобразователь 6, выход которого подключен ко входам двух элемегтав «И 7 и 8, причем выход первого элемента «PI 7 ссединеи со входом триггера Р, а вход второго элемента «И 8 подключен к генератору 10 импульсов. Выход триггера .9 соединен со вхачалш элементов «И 7 и 8, а выход второго элемента «И 8 подключен .; счетчику //. Один из входов триггера 9 соединен с шиной 12 сброса. Устройство ра:&отает следующим образом. При драдувке .исследуамого воздуха или другого газа че,рез и-анИзацяонную камеру 1 за счет электрического ноля, созда ното источником питания 2, ио,ны из газа осаждаются на электроды 1. После раз,мыкания ключа 3 блоком 4 ушра.вления на верхнем электроде камеры / за счет ионо.в создается заряд: Q Cf/ nWe,(1) где Q - заряд, /с; С - емкость камеры, ф; и - потенциал, создаиный ионами, в; п - колцентрация иол-юв s см воздуха; V - объем:ный расход воздуха через камеру, слг /сек; t - время разомкнутого состояния ключа 3, сек: е 1,6- 10 кулона - заряд самого iFlipH замыкании ключа 3 на входе усилителя 5 появляется имиулыс разряда кямеры /, ам плитуда -которого nVte С + где CBX - входная ем-кость усилителя 5. Таким образом, согласно соотношению (2), вся НнформацИя о .концентрации ионов заложена в амплитуде первого имиульса. Этот им пульс усиливается усилителем 5 и Поступает .на вход , амплитудно-времевного преобразователя 6, после iKOTOporo появляется преобразоваиный . импульс в тот момепт, когда амплитуда входного импульса иорехоД1гг через максимум. Однако жамера / не успевает полностью разрядиться за счет отека кпва.ния («з-;за .наличия yin-pyracTH) .подвижного контакта «люча 3. Импульс на входе усилителя 5 ир-ерывается, «о амилитудновре.менл1ой 1преоб..разователь 6 срабатывает и выдает ,на вход элементов «И 7 и 8 преобразо.ванный и/м-пульс, .длительность которого пролорциональна амплитуде первого входного импульса. Поскольку перед замером на триггер 9 был тюдан сброс, то на его выходе, а значит, и на .вторых .входах элементов «И 7 и 5 есть потенциал. Поэтому счетные импульсы от геHeipaTopa 10 проходят через второй элемент «И 5 и считываются счетч1.ко.м 11. Так как первый элемент «И 7 открыт .по обоим входам, то на его .выходе м на входе триггера 9 та1кже есть .потенциал, л триггер 9 еодтотэвлен к оп.рокидыванию. Как только кончится им1пульс на .выходе 1:1ре(бразо1зателя 6, элементы «И 7 и S закроются, счетчИк 11 прекратит .счет, напряжение на выходе первого элемента «И 7 иочезнет, задний фронт этого импульса напряжения опрокинет триггер 9 (наиример, триггер с потенциальным упра.влением, состоящий из ведущего и .ведомого триггеров), который заблокирует вхо.ды элементов «И 7 и 8. Если теперь и юявятся пмлульсы за счет дребезга на входе усилителя 5 и выходе преобразователя 6, то второй элемент «И 8 не откроется, и имлульсы от генератора 10 ие пройдут на счетчик // до тех шор, пока пе будет подан сб.рос на триггер 9. В результате счетчи;к не реагирует на дребезг контакта ключа 3, п погрешность, кото|рая могла бы быть за счет вто.рого и последующих импульсов, исключается. Предмет п з о б ip е т е н и я Устройство для счета и.ано1в, содержащее ионизационную камеру, шодключенную к исгоч.пику питания н к ключу, соединенному с блоком у.п.ра.влеиИя п со входом у.оилителя, выход которого под|ключен IKO входу амплитуд ночвременного преобразователя, соедипенного с одним из вхо.дав первого элемента «И, генератор импульсов и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точ.насти уст|ройства, .в него введены триггер и второй элемент «И, входы которого подключены к Генератору 1Мпульсо.в, к выходу а.мплитудпо-временпого преобразователя п х вы.хо.ду тр.иггера, соединенного с Т1ервым элементом «И, а выход второго элемента «И по.дключен к счетчику.