Устройство для измерения температуры катода электронных ламп Советский патент 1977 года по МПК G01R31/25 H01J9/42 

1

Изобретение относится к технике производства электродных ламп, в частности к технике измерения их электрофизических параметров в процессе изготовления, и предназначено для измерения температуры катода.

Описываемое устройство может быть использовано как датчик первичной информации при автоматическом контроле температуры катода электронных ламп.

Известны устройства 1, 2 для измерения тем-пературы катодов электронных ламп, в которых определяют температуру путем измерения сопротивления нити накала, содержащие генератор импульсов .напряжения.

В условиях производства электронных ламп для обеспечения массовых измерений наиболее приемлемыми являются устройства 2, основанные на .прямолинейной зависимости логарифма начального тока от задерживающего .потенциала.

Однако при использоваиии известных устройств процесс измерения отличается сложностью и требуется обработка результата измерения оператором.

Известно устройство 3 для измерения температуры катода электронных ламп, содержащее последовательно соединенные и подключенные к клемме для подключения катода испытуемой лампы генератор синусоидального напряжения и источник напряжения задержки.

соединенный со средней точкой первого двухпозиционного переключателя, выходы которого подключены соответственно к выходу источника дополнительного напряжения задерж ки, соединенному с индикатором, и к общей точке схемы, а также соедииенный с слеммой для подключения анода испытуемой лампы избирательный усилитель, нагруженный на делитель иапряжения, соединенный со входами второго двухпозиционного переключателя, средняя точка которого соединена со вторым индикатором.

Известное устройство малопроизводительно и трудоемко в обслуживании, так как требует ручного управления элементами схемы, а также визуального отсчета и запоминания показаний второго индикатора. Кроме того, оно не может быть встроено в систему автоматического управления в качестве датчика первичной информации при автоматическом контроле температуры катода электронных ламп.

Целью настоящего изобретения является автоматизация процесса измерения.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены амплитудно-фазовый дискриминатор, вход которого -соединен со входом второго индикатора, а выход - с управляемым входом источника дополнительного напряжения задержки, а также генератор импульсов, выход которого подключен к управляемым входам двухпози-ционных переключателей и К управляемому входу амплитуднофазового дискриминатора.

Введение амплитудно-фазового дискриминатора позволяет выделить низкочастотную составляющую начального тока анода с частотой модуляции генератора импульсов и преобразовать ее в постоянное напряжение, управляющее источником дополнительного напряжения задержки.

Введение в схему генератора импульсов и выпоЛ|Нение амплитудно-фазового дискриминатора н двухпозициодных переключателей управляемыми от электрических сигналов генератора, а источника дополнительного напряжения задержки - от амплнтудно-фазового дискриминатора позволяет автоматически вводить в Катодную цепь испытуемой лампы дополнительное напряжение задержки

Это исключает необходимость ручного управления источником дополнительного напряжения задержки и двух позиционными переключателями, а также необходимость отсчета и визуального запоминания оператором показаний f/i и f/2 второго индикатора. Процесс измерения производится автоматически.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

С/к - напряжение на катоде испытуемой лампы, f/y - напряжение на выходе избирательного усилителя, f/д - напряжение на выходе амплитудно-фазового дискриминатора, и„ - напряжение на индикаторе.

Устройство для Измерения температуры катода электронных ламп содержит последовательно соединенные и подключенные к клемме 1 для подключения катода испытуемой лампы 2 генератор 3 синусоидального напряжения и источник 4 напряжения задержки, служащий для создания тормозящего поля в лампе. Источник 4 .напряжения задержки соединен со средней точкой первого двухпозиционного переключателя 5, выходы которого подк„1ючены соответственно к выходу источника 6 дополнительного напряжения задержки и к общей точ1ке схемы. Выход источннка 6 допол,нительного напряжения задержки соединен с индикатором 7, служащим для измерения температуры катода.

Клемма 8 для подключения анода испытуемой лампы 2 соединена с избирательным усилителем 9, служащим для выделения рабочей гармоники начального тока анода. В качестве рабочей выбрана третья гармоника. Избирательный усилитель 9 нагружен на делитель 10 с коэффициентом деления R2i(R + K-i равным, например, 1/3, 19. Делитель 10 соединен со .входами второго двухпознцнонного переключателя 11, осуществляющего его коммутацию: подключение в схему сопротивления .2 плеча делителя или его полного сопротивления Ri + Средняя точка этого переключателя соединена со входом второго индикатора 12 - контрольного.

В устройство введен амплитудаю-фязовый дискриминатор 13. Вход амплитудно-фазово5 го дискриминатора 13 соединен со вхоДом второго индикатора 12, а выход - с управляемым входом Источника 6 дополнительного напряжения задержки.

Кроме того, в устройство введен генератор

10 14 импульсов, выход которого подключен к управляемым входам двухпозиционных переключателей 5 и И и к управляемому входу амплитудно-фазового дискриминатора 13. Устройство содержит также источник 15

15 сеточного напряжения, подключенный положительным полюсом .к клемме 16 для подключения сетки испытуемой лампы 2 - триода или закороченных сеток Испытуемой лампы 2 - многоэлектродной. Двухпозиционные

0 переключатели 5 и 11 имеют два положения 17 и 18 и могут быть выполнены механически.ми или электронными.

Описываемое устройство работает следующим образом.

25 На катод испытуемой лампы 2 от источнИ ка 4 напряжения задержки подается постоянное напряжение t/ , а от генератора 3 - переменное синусоидальное напряжение частотой 10 кГц. Напряжение на сетках испытуемой

0 лампы 2 устанавливается таким, чтобы второй индикатор 12 показывал максимальное значение. При этом компенсируется неоднородность поля, вносимая сетками испытуемых триодов или многоэлектродных ламп. Третья гармони

5 ческая составляющая начального тока анода частотой 30 кГц выделяется и усиливается избирательным усилителем 9. Модуляцией катодного тока синусоидальным напряжением, выделением и усилением рабочей гармоники

0 начального тока анода исключается влияние токов утечки.

Тормозящее поле между катодом и анодом изменяется периодически при помощи первого двухпозиционного переключателя 5 с частотой

5 модуляции генератора 14 импульсов. В один полупериод двухпозиционные пеоеключатели 5 и 11 замыкаются в положение 17. При этом отрицательный полюс источника 4 напряжения задержки подключается к общей точке

0 схемы, а сопротивление Rz плеча делителя 10 - ко вход амплитудно-фазового дискриминатора 13. При этом тормозящее поле между катодом и анодом равно f/a и на вход амплитудно-фазового дискриминатора 13 подается напряжение U, снимаемое с сопротивления плеча делителя 10.

Во второй полупериод Двухпозиционные переключатели 5 и 11 замыкаются в положение 18. При этом к отрицательному полюсу источника 4 напряжения задержки последовательно подключается источник 6 дополнительного напряжения задержки, а полное сопротивление (R + Rz делителя 10 - ко ВХОДУ амплитудно-фазового дискриминатора 13. В этот же полупериод тормозящее поле между

катодом и анодом равно (t/з + Af/з ), и на вход амплитудно-фазового дискриминатора 13 подается напряжение, снимаемое с полного сопротивления (Ri+R2) делителя 10. Напряжению f/i соответствует ток анода (1аз)ь а напряжению t/2 - ток анода (t аз )гЕсли (ta3)2/(ia3 ) 1 2/(1+ 2) 1/3, 19,

то и 1 1/2, ТО есть низкочастотная составляющая наиряжения с частотой модуляции генератора 14 на входе амплитудно-фазового дискриминатора 13 равна нулю (At/ 0). При этом дополнительное напряжение задержки Д{/з. введенное в катодную цепь испытуемой лампы 2, пропорционально температуре ее катода. Измеренное индикатором 7, отградуироваиным в единицах темлературы, дополнительное напряжение задержки At/g дает искомое значение температуры катода испытуемой лампы 2.

Если (1аз )2/(ta3 ) 2/(I+ 2) 1/3, 19,

ТО и на входе амплитудно-фазового дискриминатора 13 появляется низкочастотная составляющая напряжения с частотой модуляции генератора 14 (U 0). При этом на выходе амплитудно-фазового дискриминатора 13 появляется постоянное напряжение , которое подается на управляемый вход источника 6 дополнительного напряжения задержки. Под действием этого сигнала на выходе последнего .появляется такое дополнительное напряжение задержки At/g, которым скомпенсируется низкочастотная составляющая напряжения с частотой модуляции генератора 14, то есть отработается разность .U. Это дополнительное -напряжение задержки будет пропорционально температуре катода. Измеренное индикатором 7 At/з дает искомое значение температуры катода испытуемой лампьт. 2.

Описываемое устройство позволяет измерять температуру автоматически, что повышает его производительность в 4-5 раз.

6 Формула изобретения

Устройство для измерения температуры катода электродных ламп, содержащее последовательно соединенные и подключенные к клемме для подключения катода испытуемой лампы генератор синусоидального напряжения и источник напряжения задержки, соединенный со средней точкой первого двухпозиционного

переключателя, выходы которого подключены соответственно к выходу источника дополнительного напряжения задержки, соединенному с индикатором, и к общей точке схемы, а также соединенный с клеммой для подключения анода испытуемой лампы избирательный усилитель, нагруженный на делитель напряЖ6НИЯ, соединенный со входами второго двухпозиционного переключателя, средняя точка которого соединена со вторым индикатором,

отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса измерения, в него введены амплитудно-фазовый дискриминатор, вход которого соединен со входом второго индикатора, а выход - с унравляемым входом источника дополнительного напряжения задержки, а также генератор импульсов, выход которого подключен к управляемым входам двухнозиционных переключателей и к управляемому входу амплитудно-фазового дискриминатора.

Источники информации,

принятые во внимание прн экспертизе

1.Оценка состояния оксидного катода в электронных лампах по начальному току, отчет № 69039488 по НИР (тема № 175168)

МЭИ, 1969, кафедра «Электронные приборы.

2.Нилов О. М. Измерение температуры катодов методом задерживающего потенциала. Сборник «Электронное приборостроение, М-Л, Энергия, 1965, с. 10-16.

3. Сборник переводов «Эффективные термокатоды под ред. А. Р. Шульмана, 1958, М-Л, ГЭИ, с. 308-321 (прототип).

- /