Вакуумметр

 

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано для контроля вакуума. Вакуумметр обеспечивает повышение точности и непрерывность измерений за счет совмещения нагревателя и указателя вакуума в одном элементе - светоизлучающем диоде 1, изменение интенсивности на выходе которого связано с теплопроводностью разреженного газа в контролируемом объеме 2. При помощи световода 4 излучение передается к фотоприемнику 5, который обеспечивает его преобразование в частоту. Фотоприемник построен по схеме автогенератора, емкостью контура которого является входная емкость фототранзистора со структурой металл-диэлектрик-полупроводник. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

„„SU„„1610334 (51) 5 G 01 L 21/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

З + ф » СОЮЗ СОВЕТСКИХ

: р;.=: СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ вЂ” РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4619649/24-10 (22) 10,12.88 (46) 30.11.90, Бюл. N 44 (71) Винницкий политехнический институт (72) С.И. Одобецкий, А .А . Новиков, В.А. Панибрацкий и M.À. Старовойтов (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1268980, кл. С 01 L 21/ 14, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N - 1 150505, кл . G 01 L 21/ 10, 1985. (54) ВАКУУММЕТР (57) Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано для контроля вакуума,. Вакуумметр

2 обеспечивает повыщение точности и непрерывность измерений за счет совмещения нагревателя и указателя вакуума в одном элементе — с ветои злучающем диоде 1, изменение интенсивности на выходе которого связано с теплопроводностью разреженного газа в контролируемом объеме 2. При помощи световода 4 излучение передается к фотоприемнику, который обеспечивает его преобразование в частоту. Фотоприемник построен по схеме автоге-. нератора, емкостью контура которого является входная емкость фототранзистора со структурой металл-диэлектрик-полупроводник. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1610334

Изобретение относится к измерит льной технике, в частности к вакуумметрам, и может быть использовано для измерения контроля низкого и

".реднего вакуума.

Цель изобретения — повышение точности и обеспечение непрерывности измерений.

На чертеже показана электрическая принципиальная схема вакуумметра.

Вакуумметр содержит светоизлучающий диод 1, помещаемый в контролируeMbN объем 2, источник 3 питания, волоконный световод 4 и преобразова5 тель 5 интенсивности излучения в частоту, который в свою очередь содержит фототранзистор 6 со структурой металл — диэлектрик-полупроводник, полевой двухзатворный транзистор 7, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11 и пятый 12 конденсаторы, первую 13 и вторую 14 катушки индук- тивности, первый 15, второй 16 и третий 17 резисторы. Выход вакуумметра образован вторым выводом пятого конденсатора 12 и общей шиной преобразователя 5 интенсивности излучения в частоту. Чувствительным элементом вакуумметра служит кристалл светоизлучающего диода 1 подключенный в IIDHMoM направлении к источнику 3 питания н посредством волоконного световода 4 оптически связанный с фототранзистором 6„Соединение вторых выводов первой 13 и второй 14 катушек индуктивности, первого резистора 15 и первого конденсатора 8 предназначено для подключения положительного полюса источника (не по- 40 казан) питания преобразователя 5, отрицательный полюс которого подключен к общей шине, Указанное включение справедливо для полевого двухзатворного транзистора с р-каналом, в слу- 45 чае использования прибора с и-каналом

его следует изменить на обратное.

Первый затвор полевого двухзатворного транзистора 7 подключен к истоку фототранзистора 6 и к первым выводам

50 первой катушки 13 индуктивности,и третьего конденсатора 10, второй затвор двухзатворного транзистора 7 подключен к первым выводам первого

15 и второго 16 резисторов, исток двухзатворного транзистора 7 через

55 паралгельное соединение третьего резистора 17 и четвертого конденсатора 11 подключен к общей шине, сток двухзатворного транзистора 7 подключен к затвору фототранзистора 6 и к первым выводам второй катушки 14 индуктивности и пятого конденсатора

12, вторые выводы первой 13 и второй

14 катушек индуктивности и первого резистора 15 через первый конденсатор 8 подключены к общей шине, вторые вшводы третьего конденсатора 10 и второго резистора 16 подключены к общей шине, сток фототранзистора 6 через второй конденсатор 9 подключен к общей шине. Источник 3 питания предназначен для создания стабилизированного значения прямто тока через р-и-переход светоиэлучающего диода

1, интенсивность излучения на выходе которого функционально связана с изменением степени разрежения контролируемого объема 2. В схеме преобразователя 5 интенсивности излучения в частоту фототранэистор 6 используется в качестве фотоемкостного приемника излучения, т.е. прибора, осуществляющего преобразование интенсивности излучения на выходе волоконного световода 4 в эквивалентное приращение емкости р+- Il-p+структуры канала. Генератор гармонических колебаний выполнен на основе двухзатворного транзистора 7, в котором первая катушка 13 индуктивности совместно с конденсаторами 8, 9 и 10, а также емкостью канала фототранзистора 6 образует колебательный контур, резисторы 15-17 задают режим" работы полевого двухзатворного транзистора 7 по постоянному напряжению, вторая катушка 14 индуктивности обеспечивает развязку источника 5 питания преобразователя (не показан) и высокочастотного сигнала на стоке двухзатворного транзистора 7, пятый конденсатор 12 служит для выделения переменного напряжения на выходе ва- . куумметра, второй конденсатор 9 предотвращает воздействие постоянной составляющей на фоточувствительную структуру канала фототранзистора 6, что приводит к увеличению эффективной перестройки ее емкости под воздействием информативного светового потока.

Вакуумметр работает следующим образом.

В начальный момент времени светоизлучающий диод 1 находится в контролируемом объеме 2 при нормальном

34 6

5 10103 атмосферном давлении. На выходе источника 3 питания имеется стабилизированный ток определенной величины, которому соответствует определенная температура кристалла и интенсивность излучения светоизлучающего дио— да 1 ° Излучение, передаваясь по волоконному световоду 4, поступает на фотс транзистор 6, вызывая наличие определенной начальной частоты переменного сигнала на выходе вакууметра, соответствующей начальному импедансу фототранзистора 6, которая принимается исходной и соответствует атмосферному давлению в контролируемом объеме 2. Изменение (понижение) давления в контролируемом объеме 2 вызывает изменение (повышение) температуры кристалла светоиэлучающего дио- 2р да 1 вследствие изменения (уменьшения) теплопроводности газа в контролируемом объеме 2, что приводит к изменению (уменьшению) интенсивности излучения на выходе светоизлучающего диода 1, которое, достигая фототранзистора 6, вызывает изменение (уменьшение емкости р -n — р .-структуры канаФ ла. Указанное изменение емкости приво дит к изменению (увеличению) собственной резонансной чйстоты колебательного контура преобразователя

5 интенсивности излучения в частоту, следствием чего является изменение (повышение) частоты переменного электрического сигнала на выходе вакуумметра. Обратное изменение (повышение) давления вызывает обратную реакцию на выходе, т.е. изменение (понижение) частоты переменного электрического сигнала. прямом направлении к источнику питания и посредством волоконного световода оптически связан с преобразовав телем интенсивности излучения в час!

О тоту.

2. Ракуумметр по п. 1, о т л и— ч а ю m u f.. с я тем, что в нем преобразователь интенсивности излучения в частоту содержит фототранэистор со структурой металл-диэлектрик-полупроводник, полевой двухзатворный транзистор со структурой металл-диэлектрик-полупроводник, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы, первую и вторую катушки индуктивности, первый, второй и третий резисторы, причем фототранзистор посредством волоконного гветовода оптически связан со светоизлучающим диодом, первый затвор полевого двухзатворного транзистора подключен к истоку фототранзистора и первым выводам первой катушки индуктивности и третьего конденсатора, второй затвор полевого двухзатворного транзистора подключен к первым выводам первого и второго резисторов, исток полевого двухзатворного транзистора через параллельное соединение третьего резистора и четвертого конденсатора подключен к общей шине источника питания, сток полевого двухзатворного транзистора подключен к затвору, фототранзистора и к первым выводам второй катушки индуктивности и пятого конденсатора, вторые выводы первой и второй катушек индуктивности и первого резистора через первый конденсатор подключены к общей шине источника питания, к которой подключены также вторые выводы третьего конденсатора, второго резистора и сток фототранэистора, Формула изобретения

Составитель О. Полев

Техред М.Ходанич

Корректор A. Осауленко

Редактор А. Ревин

Заказ 3732 . Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производс;венно-издательский комбинат "Патенг", r.Ужгород, ул. Гагарина,101

1. Вакуумметр солержащий нагрева45 тельный элемент, подключенный к источнику питания, и термоинцикаторный указатель давления, помешенныи в вакуумный объем, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и обеспечения непрерывности иэмерений, в него дополнительно введены волоконный световод и преобразователь интенсивности излучения в астоту, а нагревательный элемент совмещен с термоиндикатарным указателем давления и выполнен в виде светоизлучаюшего диода, который подключен в