Способ измерения остаточного напряжения на анодах ионных и электронных коммутаторов в схемах с резонансным зарядом накопителя

 

О П И С А Н И Е ii1 5285I3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическик

Республик Qj т-Х (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.73 (21) 1938069/21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 06.12.76,51) М. Кл,"- G 01k 19 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Д. Дворников, С. Т. Латушкин и Л. И. Юдин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

НА АНОДАХ ИОННЫХ И ЭЛЕКТРОННЫХ КОММУТАТОРОВ

В СХЕМАХ С РЕЗОНАНСНЫМ ЗАРЯДОМ НАКОПИТЕЛЯ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено для измерения остаточного импульсного напряжения на анодах ионных и электронных коммутаторов, например, тиратронов, таситронов, электровакуумных ламп, при любых длительностях рабочих импульсов тока через коммутатор.

Известен способ измерения напряжения на электродах ионных и электронных приборах и устройство для его осуществления, содержащее схему управления запуска ионного или электронного прибора и измерительный прибор (1).

Известный способ имеет ограниченный диапазон измерения.

Более совершенным является способ измерения остаточного напряжения на анодах ионных и электронных коммутаторов в схемах с резонансным зарядом накопителя, основанный на формировании запускающего импульса и подаче его в цепь управления коммутатором.

В этом способе величина остаточного импульсного напряжения на анодах ионных и электронных коммутаторов в схемах с резонансным зарядом накопителя определяется

tI) тем измерения величины положительного компенсирующего напряжения, прн этом в течение продолжительности устанозившейся проводимости коммутатора в измерительнои цепи отсутствует сигнал, длительность которого соответствует длительности рабочего импульса (2).

Недостатком такого способа измерения остаточного напряжения на анодах ионных и электронных коммутаторов в схемах с резонансным зарядом накопителя являются трудности, связанные с наличием паразитных паводок в измерительной цепи в момент коммутации коммутатора, что затрудняет определение величины положительного компенсирующего напряжения, а, соответственно, и остаточного импульса напряжения, причем этн трудности возрастают с укорочением продолт жительности установившейся проводимости коммутатора. Известный способ практически применим лишь для диапазона измерений остаточного импульсного напряжения относительно больших длительностей импульсного

20 анодного напряжения.

С целью расширения диапазона измерений длительностей остаточного напряжения на анодах коммутаторов в сторону малых длительностей импульсов за счет исключения

25 влияния паразитных наводок в измерительной цепи на результат измерения, формируют врсмснной сдвиг между обспмп запускающими импул сами, равным от 1/4 до 1j2 периода колебаний зарядной цепи, измеряют макси30 мальное ".êà÷åí,е отрицательного напряжения

528513 на аноде коммутатора и временной интервал от последнего момента коммутации до момента появления на аноде коммутатора максимального значения отрицательного напряжения, при этом остаточное импульсное напряжение определяется соотношением

Uà — — (1 — COS (ta — ta)+ Sina>tг $1Псо(/3 tg))

Еа ао Еа

С0$ u> (ta — tg) Sin a>ta Sin a> (tg — ta) где Еа — напряжение источника питания;

U, — амплитуда отрицательного напряжения на аноде коммутаторов; со — частота колебаний зарядной цепи;

4 — временной сдвиг между двумя включениями коммутатора;

4 — 4 — временной сдвиг между последней коммутацией и моментом появления на аноде коммутатора максимальной величины отрицательного напряжения.

На чертеже при ведены эпюры напряжения, поясняющие предлагаемый способ.

В схеме с резонансным зарядом накопителя коммутатора напряжения Ua(t) и зарядный ток 1, (1) эквивалентной емкости накопителя

С»;в, в пренебрежении затуханиями в контуре (что допустимо) с достаточной точностью определяется следующими выражениями

Uà (t) — Eà (Ea Uост) cos о>1 + Ia (tî) р $1П в>t, 1,(t) — "с Sjn

1Г 1 где р= (б волновое сопротивление конэкв тура;

L — индуктивность зарядной цепи; п в= — — частота колебаний заряднои

Т цепи;

Т вЂ” период колебаний зарядной цепи;

Ua „„,, — остаточное импульсное напряжение на аноде коммутатора в режиме установившейся проводимости;

1з(1ю) — зарядный ток емкости С„;, в начальный момент времени;

Е, — напряжение источника питания, ПРи t(tl, 1$(tp) =О. ПРи коммУтации коммутатора в момент г2 и, приняв момент tl за начало отсчета време ни, т. е. tl — — О, имеем

Ua0cT (t ) — 0aT SIn 0)t

Для значений времени 1) 4 напряжение

U,(t) в этом случае определяется выражением

1-/а (1): Еа (Еа >-/a ) со$ >>> (1 1г) +

+ (Ег — Ua ) . $1П Иг $1n в> (/ — ta) .

4 т

Легко показать, что в промежутке tl+ — су2 ществует определенный интервал значений

ts, в котором дополнительный разряд накопителя приводит к тому, что напряжение (1а(1) становится отрицательным. Определив время

4, когда напряжение Ua(ts) проходит через минимум, после преобразовании получаем в. общем виде выражение для величины остаточного импульсного напряжения на аноде ионных и электронных коммутаторов в схеме с резонансным зарядом накопителя

Ua(t3)

Е, — (1 — с08О>(/з — >г) + 81пв>1 sina>(ta — >г)) г

15 U Х

cos (ta — ta) — $1П ta sin (ta — ta)

Х Еа

Таким образом, для измерения остаточного

20 напряжения на анодах ионных и электронных коммутаторов в схемах с резонансным зарядом накопителя в цепь управления коммутаторо м подают сформированные основной (момент tl) и дополнительный (момент ts) запу26 скающие импульсы, измеряют временной сдвиг между обоими запускающими импульсами (4 — tl) или 4 при 11 — — О, который должен лежать в пределах от /4 до /2 периода колебаний зарядной цепи, далее измеряют

Ç0 максимальное значение отрицательного напряжения на аноде коммутатора U, в момент гз и временной интервал (4 †) от последнего момента коммутации до момента появления на аноде коммутатора максимального отрицательного напряжения и подставляют измеренные величины в приведенную формулу.

Способ согласно изобретения позволяет измерять импульсы наносекундного диапазона, 40 Формула изобретения

Способ измерения остаточного напряжения на анодах ионных и электронных коммутаторов в схемах с резонансным зарядом накопителя, основанным на формировании запуска45 ющего импульса и подаче его в цепь управления коммутатором, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения формируют временной сдвиг между обеими запускающими импульсами, равным от /4 до / периода колебаний зарядной цепи, измеряют максималы1ое значение отрицательного напряжения на аноде коммутатора и временной интервал от последнего момента коммутации до момента появления на аноде коммутатора максимального значения отрицательного напряжения, при этом остаточное импульсное напряжение определяется соотношением

Ua

6 Е, — (> — СО8»>(З вЂ” tg) + $>Пэ»г$1П>В(/З вЂ” >г))

1-1а

Ост cOs 0> (t3 — ta) — sin a>t sin О> (ta > г)

> где Š— напряжение источника питания;

Ua — амплитуда отрицательного напряжения на аноде коммутаторов;

528513

ГЕ„, Ра

ïñ, И(тз) Составитель В. Ваганов

Техред М. Семенов

Редактор Т. Янова

Корректор Т. Гревцова

Заказ 2319/11 Изд. № 1620 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ь — частота колебаний зарядной цепи;

t2 — временной сдвиг между двумя включениями коммутатора;

t3 — t2 — временной сдвиг между последней коммутацией и моментом появления на аноде коммутатора максимальной величины отрицательного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

5 1. Авторское свидетельство ¹ 143917, кл.

G 01R 19/04, 24.01.1961 г.

2. Авторское свидетельство № 203773, кл.

G 01R 19/04, 09.07.1966 r.