Электрическое измерительное устройство Советский патент 1946 года по МПК G01R19/00 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Заявле ю 19 августа 1944 года в Наркомэлектропром за № 547 (334357) с присоединением заявки № 548 (334358) Опубликовано 31 августа 1946 года

Предлагаемое 3vieKTpH4ecKoe измерительное устройство состоит из иэм1ерительного прибора с указателем и электроннолучевого усилителя, управляющего тиратронОМ или электроиНой лампой.

Согласно «эобретонию, подвижная система прибора заключена вместе с электроннолучевым усилителем в общий эвакуированный сосуд и расположена таким образом, чтобы указатель при своем перемещении пересекал катодный луч, С01вер1ша,ющий периодические 1колебания, с целью использования возникающих при этам импульсов для управления тиратроном или электронной лампой.

На чертеже фиг. 1-3 показывают устройство схематически в трех проекциях, фиг. же вариант выполнения устройства, фиг. 7 - схематически вариант с применением, электронной лампы. На фиг. 8-10 изображены кривые тока и напряжения в тиратроне, включенном «а выходе устройства, соответствен1но фиг. 1-3, 4-6 и 7.

Как видно из фиг. 1-3 чертежа, электроизмерительное устройство с встроеннымэлектроннолучевым

усилителем представляет собою

электроизмерительный прибор и электроннолучевую систему, заключенные в общем эвакуированном сосуде. Электронный луч А под действием отклЮНяющей системы - магнита 6 - совершает возвратнопоступательные движения и пересекает отогн1утый верху конец 2 стрелки / измерительного прибора, покрытый эмитирующим слоем с высоким коэфициентом эмиссии. Перед отогнутым концо-Mi 2 стрелки / расположен коллектор 5 вторичных электронов. К стрелке / и коллектору 5 приложено «апряжение и в цепь их включено высокоОМиое сопротИВление 4 (или первичная обмотка сеточного трансформ атора). Напряжение с зажимов сопротивления 4 (или напряжение вторичной обмотки трансформатора) подается на сетку ти ратрона 5, который питается напряжением переменного тока и нормально заперт поданным «асетку отрицательным смещением. На выход напряжения включены измерительный прибор 7 и нагрузка 8. Электронный луч А отклоняется в плоскости движения стрелки (траектория его движения показана на фиг. 3 буквой В) напряженаем той же частОТЫ; но с Двинутым по фазе на 90°, или напряжением релаксационного генератора. В момент пересечения электронным лу1чО|М А стрелки 1 прибора в цепи стрелки проходит ток и «а сетку тиратрона 5 подается положительный импульс напряжения, зажигающий тиратрон. Фаза зажигания тиратрона определяется положением стрелки приборка. Положение стрелки так регурируется, чтобы при нулевом значении измеряемой величины фаза ИМпульса была равна 180° и тиратрон не зажигался, а при значении измеряемой величины, соответствующем полной шкгле 1прибора, фаза ифшульса была равна нулю и тираггроя зажигался в начале периода. При этом среднее зна,чени1е анодного тока тирВтрона будет пр|0порциовально отклонению стрел-ки от нулевого под ожени1Я, а следовательно, и измеряемой 1величи1не.i

Инерционность предлагаемого устройства определяется только инерционностью прибора.

На фиг. 4-6 пока зав в трек проекциях (фиг. 6 разрез по линии /-1 на фиг. 4) вариант выполнения устройства.- Это устройство отличается от устройства по фиг. шлько примене11ием, укрепленного на отогнутом кверху КОнце стрелки / электроизмерительного прибо ра, фигурного флажка 9, покрытого змитирующиМ слоем с вьргоким коэфициентом вторичной эмиссии.

Аналогично описанному выше, в момент пересечения электронным лучом флажка 9 стрелки прибора, в цепи стрелки проходит то-к, и на сетку, тиратрона подается .ноложительный импульс напряжения, зажигающий тиратрон. Момент зажигания тиратрона обозначен ма фиг. 9 буквой С. Фаза зажига)ния тиратрона определяется положением стрелки прибора и формой флажка.

флажка выбирается такой, ЧтОбы выполнялась заданная зависимость между средним значением тока тиратрона и измеряемой величиной.

Прибор может управлять не только схемой с тиратронами, но

также И схемой, содержащей мощные электронные лампы. На сетку управляемой лампы (фиг. 7) подается отрицательное смещение, запирающее ее. Электронный луч, попадая на флажок прибора, отпирает лампу. Средний токламПы будет определяться отношением времени, в течение которого электронный луч скользит по флажку, ко времени полного периода . Следовательно, (Средний ток лампы будет зависеть от положения: стрелки и формы флаж.ка |(фиг. 10). Выбором соответствующей формы флажка можно получить любую зависимость между средним током лампы и измеряемой величиной.

Во всех вариантах предлагаемого измерительного устройства для точной установки стрелки прибора на «уль при эксплоатации, вместо обычногО механического способа, может быть применена схема с источником постоянного напряжения, например, с нормальным элементом Вестона, в которой ток этого источника создает дополнительный момент, корректирующий положение стрелки, или установка стрелки на нуль может (производиться поворотоМ магнита относительно прибора.

Чтобы избежать необходимости обезгажи1вать больщие массы металла, что представляет известную технологическую трудность, посто .янный магнит измерительной системы может быть (памещен снаружи стекля нного корпуса, а измерительная рамка и сердечник, выполненный в виде полой трубки из мягкого железа, iMoryr быть заключены в специальный придаток сосуда, имеющий форму стаканчика и входящий в пространство между полюсами магнита. Чтобы npHt такой конструкции не снизилась чувствительность измерительного прибора вследстЕие увеличения воздущного зазора, постоянный магнит следует выполнять из специального сплава с высокой коэрцитивной силой (например, из оплава «Мищима).

Вместо обычного волоска для возврата стрелки целесообразно применять так называемую «магнитную тружину По типу Логометрических систем еоаврата.

Прибор может (быть построен без иопользавания эффекта вторичной эмиссии. В этом случае концы стрелки или флажок пакрываются веществом с малым коэфициентом вторичной эмиссии н к стрелке прикладывается положиггельное относительно катода напряжение. При этом прибор выполняется без коллектора k3 вторичных электронов.

Предлагаемое устройство может быть использовано в схемах автоматических регуляторов, в следящих системах, в схемах полуавтоматн-ческих и телеизмернтельных устройств в качестве усилителя постояяяого тока, усилителя мощности, преобразователя различных электрических величин и т. д.

Предмет и з о б р е т е ,н и- я

1. Элект|рическое измерительное устройство, состоящее из измерительного прибора с указателем и электронно-лучевого усилителя, управляющего тиратроном или электронной ламоой, отличающееся тем, что подвижная система прибора заключена вместе с электроннолучевым усилителем в общий эвакуированный сосуд и расположена таким образом, чтобы указатель при своем перемещении иересекал электронный луч, совершающий периодические колебания, с целью использования (возникающих шри это импульсов для управления тиратроном или электронной лампой.

2.Форма (ВЫПОЛНЕНИЯ устройства по П. 1, -отли ч а ю щ а яс я применением тиратрона, на сетку которого подаются импульсы электроннолучевого усилителя, а анодная цепь питается переменным током, по частоте совпадающим с частотой колебаний электронного луча, с той целью, чтобы среднее значение анодного тока тиратрона было пропорционально углу отклонения измерительного прибора.

3.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что указатель измерительного прибора снабжен фигурным флажком, а прибор расположен таким образом, ЧТО перемещение указателя перпендикулярно к отклонению электронного луча, с целью произвольного изменения характеристики усиления и, соответственно, изменения силы ггока в цепи тиратрона в зависимости от формы флажка и угла отклонения измерительного прибора.

4.Фор-ма выполнения устройства по п. п. 1 и 3, отличающаяся применением электронной лампы, сетка которой введена в цепь, замыкаемую электронным лучом, таким образом, чтобы замыкание анодной цепи лампы проис ходило в течение всего времени скольжения луча яо флажку, с той целью, чтобы среднее значение анодного тока было пропорционально отношению времени /пересечения электронного луча .с флажком прибора ко Времени всего периода колебания луча.