Большая Энциклопедия Нефти и Газа
В комплекте рентгеновского аппарата имеются следующие измерительные приборы: вольтметр для измерения анодного напряжения Ua , миллиамперметр для измерения тока трубки / а, реле времени для отсчета времени экспозиции, приборы для измерения ( индикации) температуры и давления охлаждающего вещества. Контроль за работой аппарата производится по показаниям измерительных приборов, а также по индикаторным лампочкам. [17]
Для контроля за напряжением питания в процессе работы которое может резко снизиться в результате разряда аккумуляторов, на передней панели дефектоакопа установлен вольтметр для измерения анодного напряжения ( 300 в) и напряжения накала ламп. В обычном состоянии вольтметр показывает величину напряжения накала ламп; включение вольтметра на измерение анодного напряжения производится переключателем Я3, расположенным под вольтметром. [18]
Над планкой штекерного разъема расположены с левой стороны-ручка включения однослойной ( положение /) или двухслойной ( положение 2) стенки, а с правой — ручка включения измерительного прибора, с помощью которой прибор может быть выключен или включен на измерение анодного напряжения катодных повторителей , а также, напряжения или тока в интегрирующем контуре. В левой части ( внизу) расположены тумблер пуска процесса решения ( подача напряжения на интегрирующий контур) и ручка установки рабочего напряжения. Справа ( внизу) установлены тумблер включения источника питания и ручка регулирования времени срабатывания блока отсечки. На заднюю стенку выведен штекерный разъем сетевого питания. [20]
Конечно, не будет большой ошибкой считать их одинаковыми, поскольку Ua измеряется десятками вольт, a Uc редко превышает 1 в. При измерении анодного напряжения ламп , имеющих в анодной цепи высокоомные сопротивления, всегда нужно отчетливо представлять себе, какое изменение в режиме лампы вызовет присоединение параллельно ей данного вольтметра. Например, в каскаде усиления напряжения на лампе 6Н9С сопротивление самой лампы постоянному току обычно бывает равно 300 — 400 тыс. ом, а сопротивление ее анодной цепи — более 1 мгом. [21]
Рекомендуется выбирать вольтметр с такой шкалой, чтобы стрелка отклонялась не более чем на половину шкалы. Например, на ТТ-1 нужно ( при измерении анодного напряжения ) использовать шкалу 200 в, а не 50 в. [22]
Рекомендуется выбирать вольтметр с такой шкалой, чтобы стрелка отклонялась не более чем на половину шкалы. Например, на ТТ-1 нужно ( при измерении анодного напряжения ) использовать шкалу 200 в, а не 50 в. Лучше всего, конечно, пользоваться ламповым вольтметром. [23]
При фиксированном смещении на сетке рабочая точка переместится в точку А и напряжение на аноде, как это видно. В зависимости от соотношения; сопротивлений га и гу погрешность в измерении анодного напряжения может доходить до очень большого значения. [24]
Для контроля за напряжением питания в процессе работы которое может резко снизиться в результате разряда аккумуляторов, на передней панели дефектоакопа установлен вольтметр для измерения анодного напряжения ( 300 в) и напряжения накала ламп. В обычном состоянии вольтметр показывает величину напряжения накала ламп; включение вольтметра на измерение анодного напряжения производится переключателем Я3, расположенным под вольтметром. [25]
Управление выпрямителем и стабилизация производятся с помощью тиристоров на первичной стороне анодного трансформатора. Регулирование величины выпрямительного напряжения производится плавно в пределах 30 — 100 % от номинального значения за счет изменения момента включения силовых тиристоров. Предусмотрено измерение анодного напряжения и напряжения на индукторе. [26]
При измерении анодного напряжения ламп , имеющих в анодной цепи высокоомные сопротивления, всегда нужно отчетливо представлять себе, какое изменение в режиме лампы вызовет присоединение параллельно ей данного вольтметра. Например, в каскаде усиления напряжения на лампе 6H9G сопротивление самой лампы постоянному току обычно равно 300 — 400 тыс. ом, а сопротивление ее анодной цепи — более 1 Мом. [27]
При проверке оказалось, что проволочное сопротивление RM имеет обрыв. Когда он увидел, что стрелка прибора дала отклонение, проверяющий решил, что RM обрыва не имеет. Правилен ли вывод проверяющего. Почему вольтметр измерил напряжение, если RK действительно-имеет обрыв. К каким точкам схемы следует подключать вольтметр для измерения анодного напряжения . [28]
Какой прибор регулирует анодное напряжение
Закончив монтаж конструкции, начинающий радиолюбитель не может заставить ее работать потому что не может установить режим радиоламп
Под термином "режим лампы" принято понимать совокупность всех постоянных напряжений на электродах и токов в цепях лампы в конкретной работающей схеме. На рис. 1 показана схема резистивного каскада усиления напряжения НЧ, собранного на пентоде. К точкам, обозначенных на схеме Uн, присоединена обмотка накала силового трансформатора. Напряжение на нити накала можно измерить вольтметром переменного тока, включив его между точками 1 и 2. Ток в цепи накала Iн измеряют амперметром переменного тока, который можно включить в разрыв цепи в точке 2.
Источник питания анода и экранирующей сетки включен между точками, обозначенными +Ea и -Ea. Напряжение источника питания Ea измеряют вольтметром постоянного тока, включенным между точками 3 (сюда присоединяется плюсовой провод вольтметра) и 1 (минусовой провод). Принято все напряжения на электродах ламп (кроме нити накала) определять по отношению к катоду лампы. Поэтому напряжение на аноде лампы Ua измеряется между точками 4 и 5, а напряжение на экранирующей сетке Uэ — между точками 6 и 5.
Рис. 1
Если мы разорвем цепь в точке 3 и в разрыв включим миллиамперметр постоянного тока плюсом к зажиму +Ea, минусом к выводу резистора анодной нагрузки Ra, то прибор покажет анодный ток лампы Ia. Тот же ток покажет прибор и при включении в разрыв цепи в точке 4. Лучше, однако, измерять анодный ток в точке 3, так как при этом меньше нарушается работа цепей переменого тока, которые мы здесь не рассматриваем. Аналогично в точках 7 или 6 измеряется ток экранирующей сетки Iэ. Оба эти тока, Ia и Iэ, в сумме составляют общий катодный ток лампы Iк.
Током в цепи управляющей сетки при определении катодного тока можно пренебречь, так как он в большинстве случаев равен нулю (кроме генераторных схем). Катодный ток лампы можно измерить в точке 5. Плюсовой провод миллиамперметра присоединяется при этом к катоду, минусовый — к выводу резистора Rк.
Каким прибором измерять режимы ламп?
Вольтметр, которым измеряют напряжения в цепях усилителей или приемников, должен быть высокоомным. Это означает, что его внутреннее сопротивление должно быть значительным. Обычно определяют его в пересчете на один вольт. Хорошие высокоомные вольтметры имеют внутреннее сопротивление порядка 20000 Ом на вольт. Например, вольтметр со шкалой до 300 вольт имеет внутренне сопротивление 20000 х 300 = 6 МОм. Следовательно, к точкам, между которыми измеряется напряжение, параллельно подключается дополнительное сопротивление 6 МОм. Допустимо ли это, нужно решать, исходя из данных схемы.
Например, если сопротивление резистора Rэ ( рис. 1 ) равно 300 кОм и по нему течет ток 0,5 мА, создающий напряжение между точками 6 и 7 — 150 В, а напряжение Ea равно 250 В, то напряжение на экранирующей сетке будет:
250 — 150 = 100 В
Падением напряжения на резисторе Rк ввиду его малости пренебрегаем. При подключении вольтметра между точками 6-1 суммарное сопротивление участка экранирующая сетка — точка 1 изменится. Если раньше оно было равно:
Uэ / Iэ = 100 / 0,5 = 200 кОм
то при подключении вольтметра станет равным:
(6 МОм х 0,2 МОм) / (6 МОм + 0,2 МОм) = 193 кОм
Значит, общее сопротивление цепи экранирующей сетки составит:
300 + 193 кОм = 493 кОм
а ток, проходящий по сопротивлению Rэ будет равен частному от деления напряжения источника питания на сопротивление 493 кОм, то есть:
250 / 493 = 0,508 мА
Этот ток создаст на сопротивлении Rэ падение напряжения:
0,508 х 300 = 152,4 В
и напряжение на экранирующей сетке уже будет не 100 В, а
250 — 152,4 = 97,6 В
Следовательно, прибор покажет напряжение меньше истинного на 2,4%. С этим примириться еще можно. Если же мы применим вольтметр с внутренним сопротивлением 1000 Ом на вольт, то погрешность будет еще больше, и ошибка может стать недопустимой. Поэтому рекомендуется применять для измерения режима ламп только высокоомные вольтметры и следить, чтобы внутреннее сопротивление прибора, включенного на соответствующую шкалу, было раз в 20-30 больше сопротивлений резисторов в проверяемых цепях.
Как измерить смещение на сетке?
Катодный ток, являющийся суммой токов анода и экранирующей сетки, протекает через резистор Rк. При этом на резисторе возникает напряжение, плюс которого приложен к катоду (точка 5), а минус — к общему проводу (точка 1). Управляющая сетка лампы через резистор Rс соединена с общим проводом. Так как ток по резистору Rс не течет, то падения напряжения на нем нет и потенциал обоих его концов одинаков. Следовательно, между управляющей сеткой и катодом приложено напряжение, снимаемое с резистора Rк. Оно и является напряжением смещения на управляющей сетке, так как смещает рабочую точку в нужное место характеристики лампы. Как же его измерить?
Включим вольтметр между управляющей сеткой (точка 8) и катодом (точка 5). При этом параллельно резистору Rк, на котором имеется напряжение, окажется включенной цепочка из двух сопротивлений — внутреннего сопротивления вольтметра и сопротивления резистора Rc. Они включены последовательно и образуют делитель напряжения, к которому присоединена управляющая сетка. Если сопротивление вольтметра меньше сопротивления Rc или соизмеримо с ним, то напряжение, показанное вольтметром, будет значительно меньше истинного смещения на сетке.
Чтобы ошибка измерений была малой, необходимо и здесь применить вольтметр с высоким внутренним сопротивлением, раз в 20-30 больше сопротивления резистора Rc. А так как последнее обычно равно 0,5-1,0 МОм, то приходится применять вольтметры с сопротивлением порядка 10-20 МОм. Измеряемое напряжение здесь составляет обычно несколько вольт; поэтому необходим вольтметр с сопротивлением не ниже 1-2 МОм на вольт. Простой стрелочный прибор магнитоэлектрического типа здесь уже не подходит. Поэтому для измерения смещения в точках 5 и 8 применяют ламповые вольтметры постоянного тока с входным сопротивлением порядка 20-50 МОм (на любой шкале).
Значительно удобнее измерять напряжение смещения в показанной на рис. 1 схеме не непосредственно на сетке лампы, а в точках его возникновения — на концах резистора Rк. Так как сопротивление этого резистора невелико, всего несколько сотен Ом, то в этом случае можно применить почти любой, даже сравнительно низкоомный вольтметр, присоединяя его к точкам 5 и 1. Этот способ измерения пригоден только в том случае, когда смещение на управляющую сетку подается с катодного сопротивления. В других случаях способ измерения будет иным.
Часто для простоты измеряют анодное напряжение и напряжение на экранирующей сетке не по отношению к катоду, а по отношению к шасси, соединенному с общим проводом. Получающаяся при этом способе измерений неточность в определении Ua и Uэ составляет несколько процентов (не учитывается падение напряжения на катодном резисторе Rк).
При проверке неисправной радиоаппаратуры рекомендуется измерять не только напряжения на электродах ламп, но также и падения напряжений на резисторах Ra, Rэ. Если оно равно нулю, то это значит, что тока в данной цепи нет (например, вышла из строя лампа).
Автор: КТН Ю. Прозоровский. «Радио» №5/1966 год
Вас может заинтересовать:
- Простой сигнал-генератор. "ЗР"
- Звуковой LC генератор. В.Шилов
- Сигнал-генератор. Лаборатория ЦРК ДОСААФ
- Простой волномер. "ЗР"
- Как измерить режимы лампы?
Комментарии к статьям на сайте временно отключены по причине огромного количества спама.
Ламповый тестер — измерительный стенд
Измерительный стенд с ламповыми панельками и гнёздами,
включающий 3 источника питания и измерительные приборы плюс шнуры со штеккерами
Содержание статьи / Table Of Contents
Идея заиметь приличный ламповый тестер появилась у меня сравнительно давно, но двигался я в этом направлении медленно и печально, спотыкаясь по пути о собственную лень. Дополнительно замедляли меня препятствия в виде анализа попавшихся под горячую руку схем, часто противоречивых, размещённых на безбрежных просторах интернета и в книгах.
Последней каплей, переполнившей чашу моего терпения стал eBay, продемонстрировавший просто космические цены за такие приборы. Так, понравившийся мне, но бывший в употреблении Hickok TV-2C/U TV-2 TV2 Mutual Conductance Tube Tester стоит сегодня порядка 850 американских рублей плюс 250 за пересылку. А к нему ещё надо добавить сетевой транс на 110 Вольт , ватт эдак на 200, как не больше.
Рядышком, в том же eBay’e, я радостно заметил наш родной, 21-килограммовый и очень убедительный Kalibr L3-3 Russian, новый, который вышлют прямо из Украины, но ценник у него составил весомые 850 плюс пересылка 280, итого 1130 тех же зелёных, американских.
При анализе схемных решений заводских и любительских конструкций у меня часто не было большой уверенности в объективности показаний их красивых цветных «показометров» с результатом «хорошая» или «плохая».
Мне же хотелось лишь измерить анодные токи позволяющие объективно оценить эмиссию ламп, в границах погрешности моих измерительных приборов.
↑ Что внутри?
При ближайшем рассмотрении я обнаружил, что вожделенный агрегат есть ни что иное, как некоторое количество ламповых панелек под измеряемые лампы, 3 регулируемых источника питания, вольтметры-миллиамперметры для контроля токов-напряжений и замысловатая коммутация всего вышеперечисленного хозяйства.
Накальный и сеточный источники питания вопросов не вызывали, тем более, что в хозяйстве у меня уже были готовые заводские конструкции, но определённую заботу вызывал источник анодного напряжения на +250V. С него я и начал движение к заветной цели.
В начале, применив метод последовательного приближения, в бой двинулся разделительный транс для электробритв, 220/220V, 15W, встраиваемый под штукатурку, для ванной. Не долго думая я подпаял к его вторичке диодный мост с электролитом, позаимствованных из какого-то бывшего монитора. Потом включил в сеть.
И что мы поимели с гуся? Ясное дело, +310V: no: А мне надо 250.
Отматывать вторичку мне как-то не хотелось, и следующим шагом я извлёк из закромов старенький, но вполне рабочий тиристорный регулятор мощности. Скрутил ручку вниз и – вуаля +250 анодного есть.
↑ Попытка номер раз, со свистом и техническим перерывом
Для начала, конечно, неплохо, и решение в целом работоспособное, но для EL 34 мне надо хороших 100 анодных миллиампер (не считая 15 мА для второй сетки), а они получились как-то с трудом, я уже молчу о помехах от тиристорника на стоящий неподалёку на полке, и случайно включённый радиоприёмник.
Зато при тестировании схемы вылез новый косяк: как только 34-ка прогрелась, она вдруг возбудилась, и мирно певший приёмник вдруг засвистел и захрипел как простуженный соловей-разбойник. Анодный ток задрался вдвое, и напряжение конкретно просело под такой нагрузкой.
Бегом всё выключаю и думаю: что за бардак в моём хозяйстве? Ну да, мощи у анодного не хватает, что в данном случае как раз хорошо. И что очень хорошо — EL-ка моя отделалась лёгким испугом, в отличии от меня. А за что мне такое счастье? А потому что много проводов и куча паразитных ёмкостей монтажа.
Так как мне переменка моей лампы временно «до лампочки», я волевым решением закоротил 1-ю сетку через конденсатор на землю. Возбуд на меня, вероятно, обиделся, но тут же пропал.
Конечно, можно было бы смастерить высоковольтный анодный блок питания на биполярных или полевых транзисторах, но он тоже склонен к самовозбуждению, горит моментом, если коротнуть, да и стабилитронов на 250 Вольт у меня в закромах не оказалось.
После некоторых раздумий надумал я для установки анодного использовать ЛАТР, но вся беда в том, что я его так до сих пор не купил.
Не понравилась цена в 170 вечно-зелёных, да и размеры как-то излишне крупноватые. Плюс гальваническая связь с сетью. Тут у меня снова возник долгосрочный технический перерыв…
В конце концов всё вышло иначе, и значительно лучше. Как-то раз я удачно купил древний трансформатор с кучей отводов на вторичке. Он честно когда-то питал телевизор, а теперь, хоть и с родным переключателем, но остался не только бездомным, но и совершенно без корпуса. А вот и он, собственной персоной.
↑ Попытка номер два, победная
Вот таким-то образом (или подобием) и созрела у меня классическая анодная трансформаторная конструкция — простая и неубиваемая.
И вот каков общий итог: измерительный стенд с ламповыми панельками и гнёздами, включающий 3 источника питания и измерительные приборы плюс шнуры со штеккерами.
Для измерения возможных межэлектродных замыканий я дополнительно сваял пробник на неоновой лампочке (рисунок 1).
Им предполагается поочерёдное тестирование всех выводов лампы относительно катода, к которому подсоединяем массу. Потом тестируем относительно сетки и так далее, пока все электроды не закончатся: wink:
Этот тест делают на холодной, потом на прогретой лампе. Хотя тех же результатов можно достичь измерением межэлектродных сопротивлений обычным омметром.
В ходе испытаний мне показалось целесообразным подавать анодное напряжение последним, а отключать первым, хотя одновременная подача всех напряжений была мною протестирована и нареканий не вызвала.
Я не претендую на особую оригинальность решения поставленной задачи, но померять анодный ток, и, таким образом, определить разброс и остаточный ресурс ламп, которые я буду использовать в усилителе, для моих нужд оказалось вполне достаточным. При минимальных изменениях, таким тестером можно произвести измерения самых разнообразных ламп.
На рисунке 2 представлена блок-схема измерения тока анода в зависимости от напряжения сетки триода с дополнительной функцией контроля вакуума лампы.
В случае тетрода/пентода схема дополняется цепью 2-й сетки (рисунок 3).
Я приношу свои извинения за отсутствие цепи накала — sPlan 7 мне в пентодах накала не даёт: ireful:
Помимо контроля исправности, тестер позволяет снять анодно-сеточную характеристику ламп. Для этого необходимо подать на первую сетку ряд напряжений, получить соответствующие анодные токи и по точкам построить график. Тут желательно обходиться без излишнего фанатизма и учитывать максимально допустимую рассеивающую мощность анода (и второй сетки для тетродов-пентодов). Ориентир — график из справочника — на него и равняемся. А можно, например, замерить 3-4 анодных тока в рабочем диапазоне конкретной схемы и подобрать пары — квартеты с близкими параметрами.
↑ Практическая реализация лампового тестера
Ламповые панельки распаяны на гнёзда, а к ним соединительными шнурами подсоединены блоки питания и измерительные приборы.
В качестве измерительных приборов я использовал имеющиеся у меня в наличии мультиметры, а накал контролируют встроенные в лабораторный блок питания цифровые вольтметр и амперметр.
Анод и 2-я сетка запитаны от трансформатора с переключаемой вторичной обмоткой, мостом и 2-мя электролитами. Грубая установка анодного напряжения осуществляется переключением его вторичной обмотки, а для точной установки служит потенциометр R5.
С2 в цепи первой сетки устраняет возможные возбуды лампы, размыканием кнопки SW1 контролируется вакуум — сеточная цепь становится высокоомной и при плохом вакууме в лампе анодный ток будет заметно расти. Кнопка SW2 служит для контроля отсутствия внутрилампового замыкания катода и подогревателя — в норме при её нажатии ток анода должен резко обнулиться.
↑ Идея контроля эмиссии лампы
Идея контроля эмиссии лампы незамысловата: в справочном листке на каждую лампу указан ток анода при заданных напряжениях анода и сетки. Эти напряжения (включая накальное) я выставляю, жду прогрева лампы и контролирую анодный ток. Ток анода по справочнику и есть 100% эмиссии лампы. Если измерение показало меньший ток — лампа поношена, а при значениях менее 40-50% лампа подлежит замене.
Приятной особенностью тестера я считаю ограничение броска тока через нить накала при включении из-за применения лабораторного блока питания с ограничением тока.
↑ Налаживание и использование
Особого налаживания тестер не потребовал, но я настоятельно рекомендую быть осторожными с анодным напряжением, визуализация которого решена на неонке HL2. Также необходима хорошая изоляция ручки резистора R5.
Учитывая, что меня пока интересовали только лампы ECC81 и EL 34, привожу их данные взятые на просторах интернета .
Тестер даёт дополнительную возможность судить об износе ламп по падению анодного тока при снижении напряжения накала. У хорошей лампы 10% снижение напряжения накала должно вызывать меньшее (в процентнтах) снижение тока анода при всех прочих равных условиях.
При этом известно, что 5% или даже 10% снижение напряжения накала способно значительно продлить ресурс ламп.
Позже, когда эмиссия лампы ослабнет, можно будет вернуть накал на исходную. Правда изготовители не рекомендуют комбинировать предельный ток анода и минимальное напряжение накала. Ну так я этого и не советовал.
А что скажет уважаемое сообщество по-этому поводу: будем снижать накальное напряжение или не будем?
Измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки
Использование: для измерения тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки. Сущность: заключается в том, что измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки содержит рентгеновскую трубку с заземленным катодом, источник высокого напряжения, плюсовой вывод которого подключен к аноду рентгеновской трубки, датчик анодного тока, вход которого подключен к минусовому выводу источника высокого напряжения, и делитель напряжения, подключенный параллельно источнику высокого напряжения, при этом датчик анодного тока выполнен в виде преобразователя тока в напряжение на операционном усилителе с резистором в цепи отрицательной обратной связи, к входу которого подключен минусовой вывод источника высокого напряжения. Технический результат: упрощение схемы измерения и стабилизации тока анода рентгеновской трубки, а также расширение диапазона стабилизированных рабочих токов анода рентгеновской трубки. 2 ил.
Заявленное изобретение относится к области рентгенотехники, а именно к портативным рентгеновским генераторам, применяющимся при рентгенофлюоресцентном анализе, преимущественно — к проблеме измерения и стабилизации тока анода и напряжения на аноде рентгеновских излучателей (рентгеновских трубок, далее — РТ) с заземленным катодом, в переносных рентгенофлюоресцентных спектрометрах.
Известны устройства (Авт.св. СССР №784032, H05G 1/ 32; Авт.св. СССР №711708, H05G 1/32), предназначенные для питания РТ, имеющие в своем составе измерители тока анода и напряжения на аноде. В качестве датчика анодного тока трубки используется токоизмерительный резистор. Резистор является преобразователем тока анода в сигнал напряжения, который служит для измерения и/или является сигналом обратной связи для стабилизации тока анода. В качестве измерителя напряжения на аноде используется измерительный делитель напряжения.
Известны устройства (Авт.св. СССР №1221767, H05G 1/34; Авт.св. СССР №514456, Н 05G 1/34), предназначенные для питания РТ, имеющие в своем составе измерители тока анода. В качестве датчика анодного тока трубки используется токоизмерительный резистор, который включен в разрыв цепи между общим проводом и одним из выводов высоковольтного источника питания.
Известно устройство (Авт.св. СССР №1141595, H05G 1/32), содержащее измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки, который необходим для вырабатывания сигналов обратной связи анодного тока и напряжения на аноде с целью измерения и стабилизации этих параметров у рентгеновской трубки с заземленным катодом в составе рентгеновского аппарата. Фиг.1 демонстрирует измеритель тока анода и напряжения на аноде, который содержит источник высокого напряжения 1, представляющий собой высоковольтный умножитель напряжения, рентгеновскую трубку 2, датчик анодного тока 3 и делитель напряжения 4. Ток анода рентгеновской трубки 2 измеряется датчиком анодного тока 3, представляющим собой токоизмерительный резистор, который включен в разрыв цепи между общим проводом и минусовым выводом источник высокого напряжения 1. Такое включение позволяет формировать сигнал обратной связи на резисторе относительно общего провода, который пропорционален току анода. Делитель напряжения 4 предназначен для измерения напряжения на аноде. Он представляет собой высоковольтный резистивный делитель, вырабатывающий сигнал обратной связи относительно общего провода, пропорциональный напряжению на аноде РТ. Приведенный измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки выбран в качестве прототипа.
Прототип имеет недостаток, заключающийся в том, что сигналы, соответствующие току анода и напряжению на аноде имеют различную полярность относительно общего провода. Этот недостаток приводит к необходимости предусматривать дополнительные электрические цепи (двуполярный источник питания измерительных и стабилизирующих узлов, дополнительный источник питания, инвертор сигнала тока анода и т.п.).
Заявляемое изобретение позволяет упростить схему измерения и стабилизации тока анода РТ, а также значительно расширить диапазон стабилизированных рабочих токов анода РТ без существенного усложнения (даже с упрощением) схемотехнических решений.
Поставленная задача решается следующим образом.
Измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки, содержащий рентгеновскую трубку с заземленным катодом, источник высокого напряжения, плюсовой вывод которого подключен к аноду рентгеновской трубки, датчик анодного тока, вход которого подключен к минусовому выводу источника высокого напряжения, и делитель напряжения, подключенный параллельно источнику высокого напряжения, отличающийся тем, что датчик анодного тока выполнен в виде преобразователя тока в напряжение на операционном усилителе с резистором в цепи отрицательной обратной связи, к входу которого подключен минусовой вывод источника высокого напряжения.
Разработан измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки (фиг.2), содержащий источник высокого напряжения 1, рентгеновскую трубку 2, датчик анодного тока 3 и делитель напряжения 4.
Устройство работает следующим образом. Источник высокого напряжения 1 вырабатывает высокое напряжение, необходимое для питания анода рентгеновской трубки 2. Минусовой вывод источника высокого напряжения 1 подключен к входу датчика анодного тока 3. Датчик анодного тока 3, предназначенный для формирования сигнала, пропорционального току анода, представляет собой преобразователь тока в напряжение, выполненный на операционном усилителе (ОУ) с резистором R в цепи отрицательной обратной связи. Особенностью такой схемы является значение потенциала на инвертирующем входе ОУ, который равен потенциалу общего провода, при условии, что ОУ находится в линейном режиме работы (так называемый «виртуальный ноль»). Таким образом, минусовой вывод источника высокого напряжения 1 подключен к нулевому потенциалу через «виртуальный ноль», и на плюсовом выводе источника высокого напряжения 1 формируется положительное высокое напряжение относительно общего провода, которое подается на анод РТ 2. Анодный ток является вытекающим с входа датчика анодного тока 3 на минусовой вывод источника высокого напряжения 1. Следовательно, на выходе схемы преобразователя тока в напряжение формируется положительное напряжение U=R·Ia, которое и является сигналом обратной связи, пропорциональным току анода. Делитель напряжения 4 предназначен для измерения напряжения на аноде РТ, который вырабатывает положительное напряжение сигнала относительно общего провода, и этот сигнал пропорционален напряжению на аноде. Для исключения протекания тока делителя через контур протекания тока анода нижний вывод делителя 4 подключен к точке «виртуального нуля». Такое включение устраняет погрешность измерения тока анода, вследствие протекания тока делителя через резистор обратной связи R. В результате получаем как сигнал анодного тока, так и сигнал напряжения на аноде одинаковой полярности. В данном случае — положительной относительно общего провода. Проведенные испытания показали уверенное измерение и стабилизацию тока анода в пределах 5 микроампер — 5 миллиампер (цифры ограничены только способностью РТ и ОУ — в конкретном случае — AD820).
Заявляемый измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки имеет следующие преимущества:
— не требует двуполярных или дополнительных источников питания; и
— дополнительных преобразователей напряжений для цепей измерения и стабилизации, или инверторов сигналов, что существенно упрощает и удешевляет схему рентгеновских генераторов, содержащих такой измеритель;
— позволяет использовать для питания рентгеновских генераторов, содержащих заявляемый измеритель, однополярный источник питания (батарею или аккумулятор).
Перечисленные преимущества особенно важны для переносной рентгеновской аппаратуры.
Измеритель тока анода и напряжения на аноде рентгеновской трубки, содержащий рентгеновскую трубку с заземленным катодом, источник высокого напряжения, плюсовой вывод которого подключен к аноду рентгеновской трубки, датчик анодного тока, вход которого подключен к минусовому выводу источника высокого напряжения, и делитель напряжения, подключенный параллельно источнику высокого напряжения, отличающийся тем, что датчик анодного тока выполнен в виде преобразователя тока в напряжение на операционном усилителе с резистором в цепи отрицательной обратной связи, к входу которого подключен минусовой вывод источника высокого напряжения.