Способ управления электростатическим реле

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 607293 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) M. Кл. (221 Заявлено 19.07.76 (21) 2388156/24 07

Н 01 Н 59/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.05.78. Бюллетень М 18 (45) Дата опубликования описанияЪ4.04. 1Ь.

Государственна|й номнтет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и откр|итий (53) УДК 621.318. 51-5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Турышев и T. Л. Турышева (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ

РЕЛЕ

Изобретение относится к способам управления электростатическими реле и обеспечивает возможность использования этих реле в различных электро- и радиотехнических устройствах, например в реле времени, блокинг-генераторах, в качестве запоминающих элементов и т. д.

Известен способ управления электростатическим реле, согласно которому для включения реле напряжение подают на подвижный элемент и электрод, находящийся возле электрета, а для выключения — на подвижный элемент и электрод, расположенный с противоположной стороны подвижного элемента. Такой способ управления позволяет реализовать запоминание включенного и отключенного состояний, однако сама конструкция реле сложна и обладает малой устойчивостью к внешним механическим воздействиям.

На практике большее распространение получили электростатические реле с двумя электродами — подвижным и неподвижным. Из них 20 наиболее высокими характеристиками обладают реле, в которых подвижный и неподвижный электроды разделены многослойным диэлектриком, у которого по крайней мере один слой обладает способностью к ионизации. Однако известный способ управления этими реле, 25

2 состоящий в подаче управляющего сигнала на электроды, величина которого достаточна для их притяжения, не позволяет обеспечить сохранение состояния реле после снятия управля|ощего сигнала.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей реле. Это достигается тем, что по предлагаемому способу для срабатывания реле в слое, обладающем способностью к ионизации, возбуждают газов ы и р аз ряд.

Для включения и выключения реле газовый разряд возбуждают при противоположных полярностях напряжения сигнала, подключенного к электродам.

Газовый разряд может быть возбужден увеличением напряжения управляющего сигнала.

На чертеже показано реле, управляемое описываемым способом.

Подвижный электрод реле выполнен в виде гибкой мембраны 1, края которой через изолирующий диэлектрический слой 2 закреплены на неподвижном электроде 3. Мембрана 1 и изолирующий диэлектрический слой 2 разделены газовым промежутком 4. Изолирующий диэлектрический слой 2 и газовый промежуток 4 образуют двухслойный диэлектрик. б07293

Kс.С0э

Формула изобретения

Составитель Ю. Макарычев

Техред О. Луговая Коррсктор H. Ту иппа

Тираж 960 Подписное

Редактор А. 11ейсоченко

3 и к аз 2 619/4 1

ЦНИИПИ Государственного -комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Ратшская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При подаче на мембрану и неподвижный электрод сигнала такой величины, чтобы напряженность электрического поля в газовом промежутке была достаточна для возникновения газового разряда (для воздуха при атмосферном давлении, например, достаточна напряженность электрического поля Е =

= 3,104 В/см), в газовом промежутке возникает газовый коронный разряд. Газовый разряд загорается вначале в том месте, где величина газового промежутка минимальна (т. е. приближается к нулю), а затем распространя-, ется по всему объему газового промежутка 4.

Допустим, что на неподвижный электрод 3 подается отрицательное рабочее напряжение, а на мембрану — положительное. Во время действия напряжения управляющего сигнала положительные ионы газового разряда оседают и накапливаются в изолирующем диэлектрическом слое. В результате этого ооразуется диэлектрик с избыточным электростатическим зарядом — электрет. Поверхностная плотность о электростатического (электретного) заряда зависит от амплитуды импульса напряжения сигнала и равна где 1о —— 8,85 10 Ф/м;

E — диэлектрическая проницаемость материала изолирующего диэлектрического слоя;

Uo — амплитуда импульса напряжения сигнала, В;

d — толщина изолирующего диэлектрического слоя, м.

После исчезновения импульса напряжения сигнала избыточный электростатический заряд притягивает мембрану (подвижный электрод) к неподвижному электроду с силой F, приходящейся на единицу ширины мембраны с длиной Н рабочего участка где а — расстояние максимального удаления мембраны от изолирующего диэлектрического слоя, м;

Л вЂ” глубина залегания избыточного электростатического заряда в изолирующем диэлектрическом слое, м.

Это притяжение существует до тех пор, пока поверхностная плотность 6 не уменьшится до величины " и соответствующего ей напряжения U" на электрете, при которых сила F притяжения мембраны к неподвижному электроду со стороны избыточных зарядов, осевших в диэлектрическом слое, будет меньше механических сил F... распрямляющих мембрану.

В качестве изолирующего слоя используются различные полимерные диэлектрические пленки, а в зазоре находится воздух при атмосферном давлении.

В зависимости от времени жизни электретного заряда в полимерных пленках можно получать различные времена включенного состояния реле и использовать его в качестве реле времени.

Если необходимо отключить реле до истечения этого времени, то между электродами следует возбудить газовый разряд, изменив предварительно полярность управляющего сигнала.

1. Способ управления электростатическим реле, содержащим подвижный и неподвижный электроды, разделенные многослойным диэлектриком, у которого по крайней мере один слой обладает способностью к ионизации, включающий в себя подключение электродов к источнику электрического управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, для срабатывания реле в слое, обладающем способностью к ионизации, возбуждают газовый разряд.

2. Способ по и. 1. отличающийся тем, что для включения и выключения реле газовый разряд возбуждают при противоположных полярностях напряжения сигнала, подключенно40 ro к электродам.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газовый разряд возбуждают увеличением напряжения управляющего сигнала.