Устройство для счета ионов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ИОНОВ ПО авт.св. 474827, о т л и ч а юц е е с я тем,, что, с целью повышения помехоэащиценности устройства, в него введены одновибратор, третий И и инвертор, вход которого подключен к выходу амплитудно-временного преобразов ателя, а выход - к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с вы ходом одновибратора, вход запуска которого подключен к шине сброса, выход третьего элемента И соедниен с третьим входом триггера. ю Ор со ф 1чЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(cauwefl

РЕСПУБЛИК

ОЕ (1Ь

SU J

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ 0GOP

АО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧИ ЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ н asvapcHOMv сииаатв\ьатвм (61) 474827 (21) 3380075/18-24

{22} 08.01,82 (46) 25.06.83. Бюл. В 22 (72) В.И.Иаковеев, В.В.Герасимов и В.Н.Реута (71) Казанский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный инсти,тут им. A.Н.Туполева (53) 621.374.32(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 474827, кл. G 06 М 11/00, (G 01 Т 1/185), 28.05.79 {прототип).

3Q6 G 06 N 3.2 00 // G Ol T 1/185 (51) (57) устройство Для счктА ионов ао авт.св. 9 474827, о т л и ч а ю- . щ е е с я тем,.что, с целью-иовыщения помехозащнщенности устройства, в него введены одновибратор, третий элемент И и инвертор, вход которого подключен к выходу амплитудно-времен ного преобразователя, а выход - к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом одновибратора, вход запуска которого подключен к шине сброса, выход третьего элемента И соединен с третьим входом триггера.

1023362 от.времени, 2q — зависимость сигна,ла на выходе блока 8 от времени.

Устройство для счета ионов содержит ионизационную камеру 1, одним электродом соединенную с источником питания 2, а вторьм - с ключом 3, управляемьм блоком управления 4. Ключ 3 соединен со входом усилителя 5, нагруженного на амплитудно-временной преобразователь 6, 10 выход которого подключен ко входам двух элементов И 7 и 8. Выход первого элемента И 7 соединен со входом триггера 9, а вход второго элемента

И 8 подключен к генератору импуль 5 сов 10. Выход триггера 9 соединен со входами первого и второго элементов

И 7 и 8, а выход второго элемента 8 подключен к счетчику 11. Шина сброса

12 соединена с одним из входов триггера, шиной сброса счетчика 11 и с запускающим входом одновибратора 13, выход которого соединен со входом третьего элемента И 14, выхбд которого подключен к третьему входу триггера 9, а второй вход — к выходу инвертора 15, вход которого соединен с выходом амплитудно-временного преобразователя 6, Одновибратор 13, третий элемент И 14 и инвертор 15 выпол,няют Функцию блокировки счетчика 11.

Устройство работает следующим образом.

При продувке исследуемого воздуха или другого газа через иониэационную, камеру 1 за счет электрического поля, созданного источником питания 2, ионы иэ газа осаждаются на электроды камеры 1. После раэмыкания ключа 3 блоком управления 4 (фиг.1а) на верхнем электроде камеры 1 за

О счет ионов создается заряд

Q = cu = nVte где Qс

n— е

При лителя разряда

nVte

10 с+сЬх (2) Изобретение относится к пробам для измерения концентрации и спектра атмосферных ионов.

По основному авт.св. М 474827, . известно устройство для счета ионов, содержащее иониэационную камеру, подключенную к источнику питания и к ключу, соединенному с блоком управления и со входом усилителя, выход которого подключен ко входу амплитудно-временного преобразователя, выход которого подключен ко входам двух элементов И, Выход первого элемента И соединен со входом тригге» ра, а выход второго элемента И подключен к генератору импульсов. Выход триггера соединен со входами первого и второго элементов И, а выход второго элемента И подключен к счетчику. Один из входов триггера соединен с шиной сброса (17 .

Недостатком этого устройства является низкая помехозащищенность, обусловленная тем, что при отсутствии сигнала на входе усилителя после замыкания ключа (концентрация ионов равна нулю) измерительный тракт оказывается открытым для прохождения помех со входа на выход (например, от источника питания камеры через камеру, ключ на вход усилителя и далее на счетчик импульсов). Эта помеха регистрируется в счетчике как полезный сигнал. Связано это с тем, что вход счетчика блокируется для прохождения счетных импульсов только по заднему фронту выходного сигнала ам. плитудно-временного преобразователя, которьм, в случае отсутствия полезного сигнала, является сигнал помехи.

Цель изобретения-повышениепомехаза шишенности устройства для счета ионов. 4

Поставленная цель достигается тем,,что вустройство для счета ионов введе. ны одновибратор,третий элемент И иинвертор, вход которого подключен к выходу амплитудно-временного преоб-,45 разователя, а выход — к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом одновибратора, вход запуска которого подключен к шине сброса, вы- у ход третьего элемента И соединен с третьим входом триггера.

На фиг.1 приведена блок-схема ус.тройства для счета Ионов;Иа фиг.2 график работы отдельных узлов устройства для счета ионов.

На фиг.2 обозначено: 2а — зависимость сигнала на выходе блока 4 от времени; 2в - зависимость сигнала на шине сброса от времени, 2с - зависимость сигнала на выходе блока 5 от -времени, 2d - зависимость сигнала на выходе блока 6 от времени, 2е - зависимость сигнала на выходе- блока 15 от времени, 2f зависимость сигнала на выходе блока 965 заряд, Кл емкость камеры, Ф потенциал, созданный ионами, В; концентрация ионов в см воздуха; объемный расход воздуха через

„„„еру см з с . время разомкнутого состоя:.ия ключа 3, с;

1,6 10 К - заряд иона., замыкании ключа 3 на входе уси5 появляется импульс {фиг.2) камеры 1, амплитуда которого где сЬх - входная емкость усилители 5.

Таким образом, согласно соотношению (2) вся информация о концентрации ионов заложена в амплитуде первого импульса. Этот импульс усиливается усилителем 5 и поступает на вход ам1 02-3362

3 плнтудно-временного преобразователя б после которого появляется преобразо,ванный импульс в тот момент, когда амплитуда входного импульса .перехо- . дит через максимум (фиг.2d). Импульс с выхода амплитудно-временного преобразователя поступает на входы элементов И 7 н 8 и .инвертора 16. Поскольку перед замером на триггер 9 был подан сброс (фиг.2в), то на его выходе (фиг.2f) а значит и на вторых входам элементов И 7 mi8 есть потенциал. Поэтому» счетные импульсы от генератора 10 проходят через второй элемент И 8 и считываются счетчиком 11 (фиг.2q). Так как с выхода амплитудно-временного преобразователя единичный сигнал поступает на инвертор, а затем проинвертированный - на первый вход третьего элемента И, то импульс блокировки с выхода одновибратора (фиг.2f) не проходит на третий вход триггера 9 и не переворачивает его, Триггер 9 перевернется только по окончании последнего импульса с выхода амплитудно-временного преобразователя (фиг.2F). Как только импульс кончится, то элемент И 8 закрывается и счетчик 11 прекращает счет, задний фронт- этого импульса опрокидывает триггер 9, который блокирует входы элементов И 7 и 8.

Если сигнал с ионизационной камеры отсутствует, то в этом случае им \

Ю пульс с выхода амплитудно-временного преобразователя отсутствует. Tpuirep

9 предварительно подал импульс сброса, следовательно, на его выходе есть. потенциал, который открывает ка", 5 нал измерения. Для того, чтобы канал ,измерения снова закрыть, служит схема блокировки, которая на время t9 выбирает импульс блокировки (фиг.2е}, который проходит через -элемент И 14

10 на третий вход триггера 9 и опрокидывает его, тем самым закрывая .1 канал измерения. После этого помеха, оступающая на вход амплитудно-времен« ного преобразователя, не проходит на счетчике, так как его вход блокирован. Возможно прохождение помехи на вход счетчика только на время с,» Время ь y р выбирается из условия 4 "2

20 л

»"1 йй где 7 — время появления полезного

2 импульса.

Это время может быть сделано менее

25 1.мс, в то ремя как весь процесс измерения обычно занимает время .6 с4

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что в отсутствии полезного сигнала счетчик им3() пульсов блокируется и любая помеха, которая может быть. преобразована как полезный сигнал, счетчиком не регистрируется.

ВНИИПИ Заказ 4215/35 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4