Узлы функциональной электроники (стр. 8 из 9)
Принято использовать экраны с диаметром: Dэ= 2Dк
Dк – наружный диаметр катушки;
При этом L уменьшиться на 15-18%.
При Dэ= 2,5Dк - влияние экрана на параметры меньше, в этом случае L уменьшиться на 5%.
· Катушки индуктивности с сердечником.
Сердечники бывают из магнитных и не магнитных материалов.
Для высокочастотных катушек используют следующие материалы:
- магнитодиэлектрики;
- ферриты;
1. Магнитодиэлектрик – смесь порошка магнитного материала и диэлектрической связки. Такая структура позволяет снизить потери.
Виды магнитодиэлектрических сердечников:
- магнетитовые сердечники;
- карбонильные сердечники;
- альсиферовые сердечники;
Такие сердечники имеют высокую стабильность, малые потери и стоимость.
Ферритовые сердечники.
- магнитомягкий феррит (имеет узкую петлю гистерезиса);
Используются никель – цинковые и марганце – цинковые ферриты.
Обозначение:
2000 Н Н 1;
В М
2000 – начальная намагниченность;
Первая Н – низкочастотные, В – высокочастотные;
Вторая Н - никель – цинковые, М - марганце – цинковые;
1 – порядковый номер разработки;
Немагнитные материалы.
Используется диамагнетик, они имеют m<1. Используются для подстройки индуктивностей. Материал: латунь, алюминий, медь. При таких сердечниках индуктивность и добротность ниже, но они высокостабильные и недорогие.
Показатель любого сердечника это mэф .Эффективная магнитная проницаемость зависит от начальной намагниченности m0 и конструкции (большая или меньшая длина магнитной силовой линии).
Типы сердечников:
- цилиндрические;
- кольцевые;
- броневые;
Цилиндрические – имеют малое mэф, используются для подстройки.
Кольцевые – обеспечивают максимальную mэф, малые габариты и малые поля рассеяния. Недостаток это сложность намотки и подстройки.
Обозначение:
К10 ´ 6 ´ 3;
К – кольцевой;
10 – наружный диаметр (мм);
6 – внутренний диаметр (мм);
3 – высота (мм);
Броневой - обладает большой mэф, для увеличения стабильности используют сердечники с зазором.
Обозначение:
Б – 6;
Б – броневой;
6 - наружный диаметр (мм);
СБ – 12а;
Материал – карбонильное железо;
а – зазор;
б – нет зазора;
Элементы индикации.
Это устройства предназначенные для преобразования электрического сигнала в видимое изображение.
Классификация:
1. по принципу светоотдачи:
o пассивные – модуляция светового потока под действием электрического сигнала, сами не светятся;
o активные – преобразование электрической энергии в световую, сами светятся;
- по принципу действия:
- накаливаемые – свечение раскаленного тела в вакууме;
- газоразрядные – свечение газового разряда;
- электронно-лучевые – высоковольтная катодолюминесценция;
- вакуумные катодолюминесцентные – низковольтная катодолюминесценция;
- электролюминесценция – предпробойная электролюминесценция;
- полупроводниковые или светодиодные – инжекционная электролюминесценция;
- жидкокристаллические индикаторы;
- электрохромные индикаторы – изменение цвета под действием электрического поля
- электрофаритические индикаторы – на основе явления электрофореза;
- электромеханические индикаторы.
Основные параметры индикаторов:
1. Эргономические характеристики:
- допустимое расстояние наблюдения – L;
- высота знака – Н;
L и H завися друг от друга:
- угол обзора – угол, в пределах которого возможно считывание информации с индикатора.
2. Светотехнические характеристики:
- яркость – L – величина определяемая силой свет I0, излучаемая единицей поверхности светящегося тела:
- контрастность – K – позволяет различить с точки зрения яркости 2-а соседних элемента:
- освещенность –E – характеризуется световым потоком Ф0, падающим на единицу площади поверхности:
.Индикатор накаливания.
Разновидности:
- сегментный индикатор ( несколько нитей накаливания );
- обычная лампа накаливания;
- с подсветкой в торец ( каждый знак подсвечивается ).
Достоинства:
- высокая яркость свечения ( до 5000 – 6000 канделл );
- широкий угол обзора;
- цветовая гибкость ( широкий спектр излучения );
- малая стоимость.
Недостатки:
- малый КПД ( большая часть энергии расходуется на тепло );
- наличие стеклянного баллона ( блики, хрупкость );
- выделение тепла.
Газоразрядные индикаторы.
Свечение газового разряда, первый индикатор был использован в 1910 г. Рассмотрим ВАХ газоразрядной лампы:
- АБ – участок характеризуется, тем что через прибор протекает ток, из-за наличия в газе электронов и ионов, полученных за счет внешнего космического излучения;- БВ – участок насыщения, то есть все носители задействованы в протекании тока;
- ВГ – участок характеризуется возникновением заряда, энергии электронов достаточно для ионизации атомов газа, появляются новые носители;
- ГД – участок самостоятельного газового разряда, лавинообразный процесс;
- ДЕ – участок нормального тлеющего разряда, на поверхности катода появляется тлеющий разряд;
- ЕЖ – участок анормального тлеющего разряда, весь катод покрыт тлеющим разрядом, рабочий участок;
- ЖЗ – участок дугового разряда, возникает электрическая дуга.
Участки ВГ и ГД свечения не дают. Разновидности газоразрядных индикаторов:
o сигнальные неоновые лампы;
o цветные люминисцентные индикаторы;
o индикаторные тиратроны;
o знаковые индикаторы;
o шкальные индикаторы;
o газоразрядные индикаторные панели.
Сигнальные неоновые лампы.
Простейший индикатор: анод и катод, под колпаком неон – добавляется для уменьшения напряжения зажигания. Используются на переменном и постоянном токах ( соблюдая полярность).
Основные параметры: Iраб., Uраб., Uзаж..
Например:
МН-6
ТН-02-2
Цветные люминисцентные индикаторы.
Обычная неоновая лампа – внутри анод с катодом, но внутренняя поверхность баллон покрыта слоем люминофора. Под действием тлеющего заряда люминофор светиться. Промышленностью выпускается 4-е цвета.
Достоинства: возможность получения различных цветов, большая равномерность свечения, больший угол обзора.
Недостатки: различные яркости индикаторов различных цветов, малый срок службы.
Индикаторные тиратроны.
Тиратроны используются с токовым и электростатическим управлением. Тиратрон с токовым управлением ( недостаток: большая мощность управления):
МТХ-90.
С электростатическим управлением:
ТХ-4Б.
С1 – электрод подготовительного разряда, вызывает тлеющий разряд, но не на катоде, служит для начальной ионизации газа.С2 – управляющая сетка, она включает индикатор.
Тиратроны с несколькими сетками способны выполнять некоторые логические функции.
Шкальные индикаторы.
Существует две разновидности: дискретного и аналогового типа.
Аналоговый тип:
Использует участок нормального тлеющего разряда. Можем получить начальную точку ( за счет малого нароста ) и изменяя ток можно получать растущий светящийся столб. Для стартовой точки: приближают анод к катоду или добавляют в этом месте дополнительный электрод.Дискретный тип:
Индикатор с динамическим управлением, первоначальное напряжение подается на первый анод, возникает свечение напротив этого анода, далее работа происходит в 3 такта:1. напряжение подается на 1-ю шину, возникает свечение на первом аноде этой шины, так как он ближе к источнику ионизации;
2. снимаем напряжение на 1-ой шине, подаем на 2-ю шину, горит первый индикатор в этой шине;
3. подается напряжение на 3-ю шину, при снятом напряжении на 2-ой шине.
Большая точность отображения информации, точность около 1%.
Индикаторы.
Индикаторы также могут быть фигурными и сегментными.
4).Фигурные – это пакет катодов, каждый из катодов имеет форму какого – либо знака, сегментные – это катоды в форме сегментов - для знаков и букв.
Фигурные – недостаток, каждый знак находится на разной глубине.
5.1. ГИП постоянного тока с внешней адресацией;
5.2. ГИП постоянного тока с самосканированием;
5.3. ГИП переменного тока с запоминанием;
1).
1.
Металлические электроды напыленные на внутреннюю поверхность пластины.2. Стеклянная пластина.
3. Перфорированная матрица, на перекрестии анода и катода отверстия, внутри газ.
Недостаток ГИП – это большая инерционность, отсутствие внутренней памяти, сложность управления.
2).
1. Стеклянная пластина с анодами индикации.
2. Перфорированная диэлектрическая матрица.