Электростатический подвес
Т
-.- " скер
О П И С А Н И Е 393580
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 06. 1/11!.1971 (№ 1685657/40-23) ;1 1. Кл. G 01с 19/24 с присоединением заявки №
Приоритет
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР
i10 делам изобретений и OTKpbITHM
Опубликовано 10Х111.1973. Бюллетень № 33 УДК 621.752.4(088.8)
Дата опубликования описания 2о.XII.1973
Авторы изобретения
Э. А. Животовский и С. А. Ульянцев
Заявитель
ЭЛ ЕКТРОСТАТИ Ч ЕСКИ Й ПОДBЕС
Изобретение относится к приборостроению.
Известен электростатический подвес на переменном токе, содержащий электропроводную сферу, электроды с отверстиями, высоковольтный трансформатор, датчики линейных перемещений с усилителями.
Предлагаемый подвес отличается от известных тем, что в центральном отверстии каждого электрода установлен прямоканальный катод, одним концом соединенный с электродом и снабженный модулятором в виде круглой диафрагмы, которая изолирована от электрода и подключена к высоковольтному трансформатору последовательно с усилителем датчика линейных перемещений по соответствующей оси подвеса. Это повышает надежность схемы подвеса.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого подвеса; на фиг. 2 — схема канала предлагаемого подвеса.
Электростатический подвес содержит проводящую сферу 1, помещенную в сферическую полость из трех пар ортогональных электродов 2. На каждый из электродов подается поддерживающее напряжение с обмоток высоковольтного трехфазного трансформатора 8.
В центральной части электрода 2 на двух держателях 4 установлена нить накала 5, например, из вольфрама, причем один из держателей соединен с электродом. В зазоре между нитью накала и сферой установлена диафрагма-модулятор б с круглым отверстием в центре. К держателям 4 подведено напряжение канала, снимаемое с выводов 7 и
8 трансформатора 9. На модулятор б подается напряжение смещения с вывода 10 трансформатора 9 через последовательно соединенную вторичную обмотку трансформатора
10 11. Датчик 12 линейных перемещений соединен со входом усилителя И, выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора 11.
При смещении сферы из нейтрального по15 ложения, например, в направлении нижнего электрода, на датчике 12 линейного перемещения возникает пропорциональный этому перемещению сигнал, который, усиливаясь и корректируясь по фазе в соответствии с за20 коном регулирования в усилителе И, поступает на трансформатор 11 и так изменяет потенциал модулятора, складываясь с напряжением смещения, что его потенциал становится более положительным относительно
25 электрода в те полупериоды, когда на сфере положительный потенциал относительно нижнего электрода. В этом случае ускоряющее поле, действующее на электронное облако нити накала нижнего электрода, увеличи30 вается, что приводит к увеличению электрон393580 ного гока, достигающего сферы и, следовательно, к уменьшению ее потенциала относительно нижнего электрода.
Аналогично в следующий нолупериод работает модулятор верхнего электрода с той лишь разницей, что потенциал модулятора верхнего электрода становится более отрицательным по отношению к этому электроду в соответствии с сигналом датчпка линейных перемещений, что приводит к уменьшению электронного тока на сферу и к увеличению потенциала сферы относительно верхнего электрода. В результате этого, напряжение перераспрсдсляется на сфсре, и сила в зазоре между верхним электродом и сферой увеличивается, а между нижним электродом и сферой уменьшается, что и восстанавливает нейтральное положение сферы. Аналогичным образом работают контуры регулирования по остальнь м двум направлениям. Из описанного следует, что работа каждого канала является независимой, и тем самым исключается перекрестное влияние, присущее известпым схемам подвеса.
Выход из строя системы регулирования нижнего или,верхнего электрода по сигналам линейного перемещения не приводит к аварийной ситуации, так как второй контур регулирования по данной оси поддерживает устойчивое положение сферы. Если вышли из строя ооа регулятора, то продолжает работать система внутренней обратной связи, действие которой заключается в следующем.
Если потечциал модулятора определяется только напряжением смещения относительно катода, то ток, достигающий поверхности сферы, остается неизменным при нейтральном положении сферы. При смещении сферы из нейтрального положения изменяется расстояние от нити накала-катода до поверхности сферы-анода.
Поскольку коэффициент экранирования модулятором мал (выбрана круглая диафрагма), то при изменении расстояния ток, достигающий поверхности сферы, увеличивается, что уменьшает потенциал сферы от10 носительно электрода и, следовательно, силу притяжения между сферой и данным электродом.
К преимуществам предлагаемого устройства можно отнести отсутствие перекрестных
15 связей по каналам, регулирования и малое
Ifo величине напряжение и мощность, подаваемые на модулятор с контура усиления сигнала датчика линейных перемещений.
Предмет изобретения
Электростатический подвес на переменном токе, содержащий электропроводную сферу, 25 электроды с отверстиями, высоковольтный трансформатор, датчики линейных перемегцепий с усилителями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности схемы подвеса, в центральном отверстии каждого
30 электрода установлен прямоканальный катод, одним концом соединенный с электродом и снабженный модулятором в виде круглой диафрагмы, которая изолирована от электрода и подключена к высоковольтному транс35 фор матору последовательно с усилителем датчика линейных перемещений по соответствующей оси подвеса.
393580
Фиг. 1
Составитель Б. Делекторский
Техред Л. Богданова
Корректор В. )Колудева
Редактор С. Титова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3437/8 Изд. № 974 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
