Электростатическое реле и способ управления им

 

Союз Советских

Соцналкстм евскин

Республик

ОП ИСАЯ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3642 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено19.07.76 (21)2388155/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет и (51) М. Кл.

Н 01 Н 59/OC

Гооударстеенна!й комитет

СССР по делам изооретеннй и открытий

Опубликовано 25.03.7 9.Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 25.pg79 (53) УДК 621.318. . 5 1-5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Турышев и Т. Л. Турышева (71) заявители (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ РЕЛЕ И СПОСОБ

У ПРАВЛЕ НИЯ ИМ

Изобретение QTHocHTcH к конструкции электростатических реле.

Известны электростатические реле, состоящие из подвижного и неподвижного электродов, разделенных двухслойным диэлектриком. Двухслойный диэлектрик может оыть образован твердым диэлектриком, прилегающим к неподвижному электроду и газовым объемам (! ) .

Известен способ управления электростатическим реле, заключающийся в подаче на электроды управляющего сигнала, достаточного для возбуждения газового разряда в объеме (2). Управление таким способом дает возможность расширить функции реле и создавать на его основе устройства памяти и выдержки времени.

Функциональные возможности реле могут быть еще более расширены, если обеспечить возможность их использования в качестве логических элементов. Для обеспечения этой возмо>кности в реле необходимо 20 ввести цепи управления.

Поставленная цель достигается тем, что в газовый объем, разделяющий подвижный и неподвижный электроды, введен поджигающий электрод.

На фиг. 1 изображена конструкция описываемого электростатического реле; на фиг.

2 приведена зависимость напряжения зажигания самостоятельного газового разряда от произведения р.а, (где р — давление газа в мм рт. ст.; а — ширина газового промежутка в м). На фиг. 3 приведена зависимость амплитуды импульсов управляющего сигнала, при котором возникает газовый разряд в газовом промежутке, от амплитуды тока запускающих импульсов, подаваемых на поджигающий электрод.

Электростатическое реле состоит из поджигающего электрода I, газового пространства 2, диэлектрической подложки 3, контактного выступа 4, подвижного электрода в виде мембраны 5, изолирующего диэлектрического поля 6, нанесенного на неподвижный электрод 7, контакта 8. Мембрана 5 и контакт 8 образуют управляемую контактную пару, подсоединяемую в управляемую внешнюю электрическую схему. Поджигающий электрод 1 можно выполнить, например, в виде металлического стержня, конец которого находится около неподвижного электрода 7, Расстояние L,между подвижным электродом — мембраной 5 и поджигающим элект35

Формула изобретения

65364 родом 1 выбирают таким образом, чтобы при данном конкретном давлении р газа в газовом промежутке произведение р L соответствовало минимальному напряжению зажигагания Vomer разряда, определенному по кривой Пашена для данного газа. Например для гелия при р = 760 мм рт. ст. и L =

=3110 м Vomiz равно 180 В (см. фиг. 2) .

Вся система помещена в стеклянный баллон в атмосфере газа, например гелия, при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. На мемб- 1о рану 5 и неподвижный электрод 7 подают импульсы управляющего сигнала амплитудой по величине недостаточной для возникновения самостоятельного газового разряда в этой атмосфере, а именно: величина рабочего напряжения при данном конкретном произведении р а должна быть меньше величины напряжений зажигания газового разряда, ограниченных снизу кривой Пашена (см. фиг. 2).

Допустим, что амплитуда тока запускающих сигналов, которые подаются мeждy поджигающим электродом 1 и мембраной, равна 30 мкА, тогда для возникновения несамостоятельного газового разряда на подвижный электрод- мембрану 5 и неподвижный электрод 7 достаточно подать импульсы управляю- 25 щего сигнала амплитудой 80 В (см.фиг.З).

При ширине а газового промежутка равной 10 м и давлении газа гелия 760 мм рт.ст, произведение р а равно 0,0076 мм рт. ст. Х м.

Этой величине р а соответствует напряжение зажигания самостоятельного газового разряда, равное 280 В (см. фиг. 2).

Следовательно, при подаче только на мембрану и неподвижный электрод импульсов управляющего сигнала амплитудой 80 В, при выбранных значениях р и а газовый разряд не возникает, а реле не изменит свое состояние. Аналогично, при подаче только на поджигающий электрод (относительно мембраны) запускающего импульса газовый разряд между мембраной и неподвижным электродом также не возникает, а реле не изменит свое состояние.

4 образуя избыточный электростатический разряд. После исчезновения сигналов эти разряды притягивают мембрану 5 к неподвижному электроду 7 в течение времени в, создавая тем самым выдержку времени включенного состояния реле. ВремяСв зависит от электрических свойств материала изолирующего диэлектрического слоя (накопителя зарядов) .

Таким образом, мы по.пучили логический элемент, выполняющий операцию И, то есть изменяющий свое состояние только при подаче на его входы одновременно двух сигналов.

Как видно из фиг. 3, амплитуда управляющих сигналов, необходимая для возникновения тлеющего разряда, уменьшается при увеличении амплитуды тока запускающих сигналов, подаваемых на поджигающий 1 и подвижный 5 электроды.

Очевидно, что вместо импульсных управляющих сигналов на подвижный и неподвижный электроды реле можно подавать постоянно действующие управляющие сигналы величиной, равной амплитуде импульса. При этом можно получить устройство, в котором на выходе появляются импульсы,синхронизированные запускающими сигналами, подаваемыми на поджигаю ций электрод 1. Э.пектростатическое реле с накопителем заряда, содержащее поджигающий электрод, способно работать и в автоколебательном режиме, при этом можно получить периодически повторяющиеся импульсы со скважностью от 2 до 10

Использование поджигающего электрода в электростатическом реле с накопите.пем заряда позволяет уменьшить амплитуду импульсов управляющих сигналов и расширить функциональные возможности этих реле.

55

При указанных выше условиях реле работает следующим образом. При подаче одновременно запускающего сигнала на подвижный электрод1 и управляющего сигнала амплитудой 80 В на подвижный 5 и неподвижный 7 электроды между поджигающим электродом 1 и мембраной 5 возникает разряд, который инициирует появление тлеюшеro разряда между мембраной 5 и неподвижным электродом 7.

Для определенности допустим, что на мембраку 5 выдается положительный потенциал управляющего сигнала, а на неподвижныи электрод — отрицательный.

В процессе горения газового разряда положительные ионы оседают (накапливаются) на изолирующем диэлектрическом слое, 1. Электростатическое реле, содержащее подвижный электрод и неподвижный электрод, на который нанесен диэлектрический слой, разделенные газовым объемом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в газовый объем, разделяющий подвижный и неподвижный электроды, дополнительно введен поджигающий электрод.

2. Способ управления электростатическим реле по п. 1, заключающийся в подключении подвижного и неподвижного электродов к источнику электрического управляющего сигнала и возбуждении газового разряда, отличающийся тем, что на поджигающий электрод подают дополнительный электрический управляющий сигнал, причем подачу этого сигнала совмещают во времени с пода653642

4 иг. у

v,a

2Р0

Раг 2 чей электрического управляющего сигнала на подвижный и неподвижный электроды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 314304, кл. Н 03 К 17/52, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 607293, кл. Н 01 Н 59/00, 1978.

v в

260

220

ГВ0

Г0 е0

Фиг..т

Ь„м»

Составитель Ю. Макарычев

Редактор Д. Мепуришвили Техред О. Луговая Корректор О. Билак

3а к аз 1296/37 Тираж 922 Подписное

LlHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий

I I 3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4

Электростатическое реле и способ управления им Электростатическое реле и способ управления им Электростатическое реле и способ управления им Электростатическое реле и способ управления им 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиочастотных коммуникационных системах

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для коммутирования электрических цепей в аппаратуре автоматики, сигнализации и связи в различных областях народного хозяйства

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для построения коммутирукхцих цепей s автоматике , вычислительной и измери: тельной технике, телеметрии, телефонии и т.п

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электростатическим реле
Наверх