Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ І ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТИРАТРОНА ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Комп’ютеризовані системи
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2008
Тип роботи:
Інструкція до лабораторної роботи
Предмет:
Електроніка та мікросхемотехніка
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ І ЗНЯТТЯ
ХАРАКТЕРИСТИК ТИРАТРОНА ТЛІЮЧОГО
РОЗРЯДУ
Інструкція до лабораторної роботи № 2
з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка”
для студентів базового напряму 6.0914
«Комп’ютеризовані системи, автоматика і управління»
Затверджено
на засіданні кафедри
(Комп’ютеризовані системи автоматики(
Протокол №8 від 24 грудня 2008 р.
Львів – 2008 Дослідження властивостей і зняття характеристик тиратрона тліючого розряду: Інструкція до лабораторної роботи №2 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Вітер О.С., Гаранюк І.П. ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2008. ( 8 с.
Укладачі Вітер О.С., канд. техн. наук, доц.
Гаранюк І.П., канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск Наконечний А.Й., д-р техн. наук, проф.
Рецензент Проць Р.В., канд. техн. наук, доц.
Мета роботи – вивчення властивостей і зняття пускової характеристики тиратрона тліючого розряду.
Теоретичні відомості
Тиратроном тліючого розряду називають газорозрядний (іонний) прилад, який має холодний катод, анод і керуючий електрод (сітку). Сітка в тиратроні має більш обмежену дію, ніж в електровакуумних тріодах. В останніх, змінюючи напругу сітки, можна плавно керувати анодним струмом, змінюючи його від нуля до максимального значення. А в тиратроні за допомогою сітки можна тільки вмикати тиратрон, але не можна плавно змінювати анодний струм. Після виникнення розряду сітка втрачає керуючу дію. Припинити розряд у тиратроні можна тільки зниженням анодної напруги до значення, при якому розряд не зможе існувати, або шляхом розімкнення анодного кола.
Відстані між електродами і тиск газу підбираються так, що між сіткою і катодом виникає самостійний темний розряд при нижчій напрузі, ніж напруга між анодом і катодом. А потім може виникнути тліючий розряд між катодом і анодом, якщо анодна напруга буде достатньою. При цьому струм сітки складає одиниці чи десятки мікроампер, а струм аноду може бути в тисячі разів більшим (одиниці або десятки міліампер). Напруга виникнення розряду в анодному колі тим нижча, чим більший струм сітки. Це пояснюється тим, що з ростом струму сітки в проміжку сітка-катод збільшується кількість іонів і електронів, що полегшує виникнення розряду в анодному колі.
Втрата сіткою керуючої дії після виникнення розряду в анодному колі пояснюється тим, що сітка оточена плазмою ( з великою кількістю електронів та іонів. Позитивно заряджена сітка притягає з плазми електрони, які утворюють біля поверхні сітки негативно заряджений шар (електронну оболонку), що нейтралізує дію позитивного заряду сітки. Якщо збільшити або зменшити додатну напругу сітки, то вона притягне до себе з плазми більше або менше електронів і як раніше дія її заряду буде нейтралізуватися відповідною зміною заряду електронної оболонки. У випадку коли на сітку подати від’ємну напругу, то вона притягне з плазми позитивні іони, які створять навколо неї позитивно заряджений шар (іонну оболонку), що нейтралізує дію негативного заряду сітки.
Електронна (чи іонна) оболонка сітки знаходиться в динамічному стані. Так, наприклад, іони, які торкаються негативно зарядженої сітки, віднімають від неї електрони і перетворюються в нейтральні атоми, але на зміну їм до сітки притягаються з плазми нові іони. Якщо збільшити від’ємну напругу сітки, то вона притягне більше іонів. Заряд іонної оболонки збільшується і знову цілком компенсує дію негативного заряду сітки. Інакше можна сказати, що поле, яке створюється зарядом сітки, зосереджено між сіткою і її іонною (або електронною) оболонкою, як між обкладинками конденсатора. Це поле не проникає через оболонку, тому не може впливати на струм анода.
Тиратрони тліючого розряду, як правило, мають мініатюрне виконання і наповнені неоном або аргоном або неоново-аргоновою сумішшю. Можуть працювати при температурах оточуючого середовища від –60 до + 100оС. Їх довговічність складає декілька тисяч годин. Робочі напруги сітки і анода десятки – сотні вольт. Час відновлення керуючої дії сітки після припинення анодного струму переважно складає десятки або сотні мікросекунд.
Тиратрони тліючого розряду знаходять застосування в пристроях автоматики, в релейних схемах і схемах лічби, а також в імпульсних генераторах та інших пристроях.
Контрольні запитання
Розкажіть про конструкцію, принцип роботи, умовні позначення і маркування тиратронів тліючого розряду.
Поясніть призначення сітки тиратрона тетродного типу. Чому сітку тиратрона часто називають пусковим електродом?
Вкажіть на особливості тиратронів тліючого розряду.
Наведіть і поясніть схему вмикання тиратрону.
Чи зміниться значення анодного струму в тиратроні, що “горить”, при збільшенні напруги на пусковому електроді?
Накресліть і поясніть пускову характеристику тиратрону.
Назвіть основні параметри тиратронів тліючого розряду.
Розкажіть про застосування тиратронів тліючого розряду в різних галузях техніки.
Які переваги тиратронів з холодним катодом у порівнянні з іншими комутуючими приладами?
Схема для дослідження, необхідні прилади
Схема для дослідження тиратрона зображена на рис.1. Основні параметри деяких тиратронів тліючого розряду наведені в табл.1, а нумерація їх виводів – на рис.2.
Елементи схеми рис.1 підбирають у залежності від параметрів досліджуваного тиратрона. Джерело анодної напруги повинна мати е.р.с. Еа порядку 300 В. Е.р.с. Еа джерела живлення напруги на пусковому електроді ЕП можна вибрати в межах (120 ( 150) В. В якості джерел живлення в схемі дослідження бажано використовувати стабілізовані джерела постійної напруги.
Вимірювальні прилади для контролю значення напруг і струмів вибираються магнітоелектричної системи. Шкали приладів вибираються у відповідності із значеннями струмів і напруг і залежать від типу досліджуваного тиратрона. Так, при дослідженні тиратрона типу МТХ-90 можна використати наступні прилади: міліамперметр для вимірювання струму аноду з шкалою 10 мА; вольтметр для вимірювання анодної напруги з шкалою 300 В; мікроамперметр для вимірювання струму в колі пускового електрода з шкалою 50 мкА; вольтметр для вимірювання напруги на пусковому електроді з шкалою 150 В.
Таблиця 1
Основні параметри деяких тиратронів тліючого розряду
Позначення
приладу
Робочий діапазон напруги запалювання в колі анода, В
Напруга горіння, В
Струм запалювання в колі сітки (пускового електрода), мкА
Амплітуда вхідного імпульсу, В
Середній струм в колі анода, мА
Амплітуда імпульсу анодного струму, мА
Висота максимальна, мм
Діаметр максимальний, мм
В колі
анода
В колі підготовки
МТХ-90
ТХ4Б
ТХ8Г
85 –200
125 –250
270 –300
50 –65
110 –125
130 –140
70 –85
85 –95
115 –125
(100
(10 –50
(100
1,5 –15
15
100
2 –7
3,5
1
35
7
2
42
80
90
12
10,2
13
Потенціометри RП і R повинні мати опір порядку декількох кілоом і витримувати струми порядку 0,01 А. Обмежуючий резистор Rоб вибирається так, щоб у межах зміни напруги UП пусковий струм не перевищував декількох десятків мікроампер. З цього робимо висновок, що резистор Rоб повинен мати значення опору порядку одиниць і навіть десятків мегом. Резистор Rа обмежує анодний струм тиратрона, який не повинен перевищувати максимально допустиме для даного типу тиратрона значення (див. табл.1). Звичайно опір резистора Rа вибирається порядку десятків або сотень кілоом. Для дослідження тиратрона МТХ-90 вибираються потенціометри RП і R з номінальним значенням 5,1 кОм (Рдоп=2,0 ВТ); а резистор Rа – типу С2-23–1,0–10 кОм ± 10%; резистор Rоб – типу С2-23–0,25–3 МОм ±5%. Для ввімкнення джерел живлення використовуються перемикачі S1 і S2.
Виконання роботи
План роботи:
Складання і випробування схеми.
Зняття пускової характеристики тиратрона.
Побудова пускової характеристики.
Визначення коефіцієнтів підсилення тиратрона за струмом і за потужністю.
Складання і випробування схеми
Після ознайомлення з основними параметрами досліджуваного тиратрона і підбору необхідних елементів схеми, яка наведена на рис.1, приступають до її складання. Складену схему перевіряють і випробовують. Випробування ведеться в такій послідовності: при розімкнених контактах S1 вмикають джерело анодного живлення і, плавно збільшуючи напругу Ua, домагаються запалювання тиратрона (момент запалювання фіксується візуально після появи струму в анодному колі); значення струму Іa не повинно перевищувати максимально допустимого для даного типу тиратрона, інакше в анодне коло потрібно ввести більш високоомний резистор Ra; погасити тиратрон (розімкнути контакти S2); увімкнути контакт S1, встановити у сітковому колі тиратрона невеликий пусковий струм порядку (5 ( 10) мкА).
Пересвідчитися, що за допомогою резистора RП можна змінювати струм ІП в межах від одиниць до десятків мікроампер. Уточнити значення опору резистора Rоб, щоб максимальний пусковий струм не перевищував 50 мкА.
Зняття пускової характеристики тиратрона
Перед зняттям пускової характеристики необхідно підготувати табл.2.
Спочатку повзунок потенціометра RП встановлюють у положення, при якому пусковий струм ІП = 0 (для цього можна також розірвати коло сітки з допомогою перемикача S1).
Таблиця 2
Uа зап=f ( ІП )
Тиратрон типу ___________
Пусковий струм,
ІП, мкА
Напруга запалювання
Uа зап, В
Потім вмикають джерело анодного живлення і потенціометром R збільшують напругу до запалювання тиратрона. Напругу Uа зап, яку визначають вольтметром у момент запалювання, записують у таблицю спостережень. Після визначення напруги запалювання повзунок потенціометра R потрібно встановити в положення, при якому вольтметр PV2 покаже нуль. Тиратрон при цьому погасне. Подальші вимірювання виконують у такій послідовності: з допомогою потенціометра RП і мікроамперметра встановлюють значення пускового струму ІП порядку 5 мкА. Після цього потенціометром R підвищують напругу на аноді тиратрона до запалювання. Напругу запалювання тиратрона для струму ІП =5 мкА записують у таблицю спостережень. Потім знову гасять тиратрон і встановлюють у колі сітки пусковий струм порядку 10 мкА. Знаходять напругу запалювання тиратрона, що відповідає цьому струму. Аналогічні вимірювання проводять для струмів ІП =15, 20, 25, 30 і 40 мкА. Результати вимірювань записують у таблицю спостережень табл. 2.
Побудова пускової характеристики тиратрона
Пускова характеристика тиратрона будується за даними таблиці спостережень у прямокутній системі координат. По осі ординат відкладаються значення напруги запалювання, а по осі абсцис – значення пускового струму. Приблизний вигляд пускової характеристики наведений на рис.3.
Визначення коефіцієнтів підсилення тиратрона за струмом і потужністю
Тиратрон дає можливість керувати порівняно великим струмом в анодному колі при відносно малому значенні пускового струму в колі сітки, це дозволяє розглядати його як підсилювач струму і потужності. Для визначення коефіцієнта підсилення тиратрона за струмом потрібно звизначити, в скільки разів струм анодного кола тиратрона перевищує пусковий струм у колі сітки.
Вимірювання проводять у режимі горіння при номінальному для даного типу тиратрона пусковому струмі. Коефіцієнт підсилення за струмом
Коефіцієнт підсилення за потужністю
ВКАЗІВКИ ДО ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ
Звіт повинен містити
Точну назву і мету роботи.
Основні параметри досліджуваного тиратрона і нумерацію його виводів.
Схему для зняття характеристик тиратрона з коротким описом параметрів елементів схеми.
Таблицю спостережень.
Графік пускової характеристики.
Розрахунок коефіцієнтів підсилення тиратрона за струмом і потужністю.
Короткі висновки по роботі.
Література:
Жеребцов И.П. Основы электроники. – Л.: Энергоатомиздат, 1989.
Виноградов Ю.В. Основы электронной и полупроводниковой техники. – М.: Энергия, 1972.
Динискин Ю.Д., Жигарев А.А., Смирнов Л.П. Электронные приборы. – М.: Энергия, 1980.
28.01.2013 17:01-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора