Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2008 №2 - Журнал «Домашняя лаборатория»

преобразованное в видимую область спектра изображение регистрируется с выходного экрана 4 фотокамерой 5 («Зенит В», «Нарцисс» и т. п.) или наблюдается визуально. Качество изображения на экране индикатора определяется характеристиками применяемых объективов — разрешающей способностью, оптическими искажениями.

Блок питания прибора представляет собой два транзисторных преобразователя напряжения с умножителями и выпрямителями. Оба работают в режиме прерывистой генерации, что обеспечивает большую экономичность. Блок питания обеспечивает высокое напряжение — 15 кВ и +30 кВ. Получение необходимого для каждой камеры ускоряющего напряжения достигается делением напряжения делителем, составленным из резисторов R7-R14.

Фокусировка изображения на выходном экране прибора достигается установкой определенного потенциала на подфокусирующих электродах относительно катодов (в каждой камере) подбором резисторов R7, R9 и R13.

Для защиты от сильных входных лучистых потоков предусмотрены ограничительные резисторы тока R10, R12, R15 и R19.

Предложенная схема раздельного питания с общей заземленной точкой позволяет регулировать коэффициент усиления яркости в широких пределах, не изменяя других оптических параметров индикатора.

Конструкция и детали.

Ферритовые магнитопроводы трансформаторов Тр1 и Тр2 использованы от промышленного трансформатора ТВС-110 П2. Высоковольтные обмотки II трансформатора Тр1 и III трансформатора Тр2 содержат по 6000 витков провода ПЭВТЛ-2 0,09 и намотаны на многосекционном каркасе из фторопласта (девять секций шириной по 2 мм). В высоковольтной катушке ввод каждой секции изолирован от обмотки фторопластовой лентой толщиной 100 мкм. Выход обмоток выполнен высоковольтным фторопластовым проводом. Катушки после намотки нужно пропитать парафином.

Низковольтная обмотка I трансформатора Тр1 имеет 10 витков провода ПЭВ-2 0,51 с отводом от середины и намотана на каркасе из оргстекла. Обмотки I и II трансформатора Тр 2 содержат соответственно 5 витков провода ПЭВ-2 0,51 и 15 витков провода ПЭВ-2 0,31 и намотаны на каркасе из оргстекла одна поверх другой.

Изоляцией между обмотками служит полиэтиленовая пленка.

Высоковольтные умножители напряжения (Д1-Д7, С4-С10 и Д8-Д10, С13-С15) вместе с резисторами R15 и R19 залиты парафином. Делитель напряжения из резисторов R7-R14 залит эпоксидным компаундом. Все соединения к точкам с высоким потенциалом выполнены фторопластовым проводом МГТФ 0,12.

Контакты к катодам и подфокусирующим электродам представляют собой латунные колпачки с оболочкой из фторопласта.

В конструкции применены следующие детали: резисторы R8, R11 и R14 — КЭВ-0,5, подстроечные резисторы R1 и RI6 — ППБ-2, остальные резисторы — МЛТ-0,5, электролитические конденсаторы — К50-6 или К53-1, конденсаторы С4-C10, С13-С15 — ПОВ. Измерительные приборы ИП1 и ИП2 — микроамперметры М592 с током полного отклонения 300 мкА.

Транзисторы T1 и Т2 должны быть подобраны с близкими параметрами.

Налаживание.

Правильно собранный блок питания налаживания не требует.

Вольтметры ИП1 и ИП2 градуируют в киловольтах. Изменяя напряжение питания резисторами R1 и R16, устанавливают рабочие напряжения.

Изменением ускоряющего напряжения на первой камере резистором R16 регулируют усиление прибора.

Настройка собственно электронно-оптического преобразователя сводится к подбору фокусирующих резисторов R7, R9 и R13 для получения оптимальной фокусировки на экране. Потенциал на подфокусирующих электродах относительно катодов в каждой камере составляет ± (3-120) В. Размещение резисторов R7, R9 и R13 должно допускать возможность переключения выводов, если на соответствующий подфокусирующий электрод нужно подать отрицательный потенциал относительно катода в процессе настройки прибора.

Испытания разработанного прибора показали, что он прост и удобен в обращении. Его применение позволяет на 2–4 порядка повысить чувствительность оптической регистрации слабосветящихся объектов.

В настоящее время прибор используется в исследовательской практике в области физики твердого тела и физики газового разряда.

Описанная конструкция может быть также использована для усиления яркости осциллограмм однократных сигналов с экрана скоростных осциллографов сверхвысокочастотного диапазона.

Индикатор может найти применение и в медицинских либо биологических исследованиях, например, для изучения биологических объектов в сочетании с оптическим микроскопом, в астрономических наблюдениях слабых звезд, а также в школьных и вузовских учебных экспериментах по физике.

Индикаторы магнитных полей

В. Ринский

Во многих электротехнических и радиоэлектронных устройствах используются магниты и электромагниты различного назначения. Постоянные магниты применяются в динамических микрофонах и головках прямого излучения, электроизмерительных приборах магнитоэлектрической системы, микроэлектродвигателях, поляризованных реле и др. Переменные и пульсирующие магнитные поля создаются трансформаторами, дросселями, электромагнитными стабилизаторами напряжения, электродвигателями и реле переменного тока.

В практической деятельности людей, связанных с конструированием, эксплуатацией и ремонтом радиоаппаратуры, могут встречаться двоякого рода задачи по обнаружению и оценке значения магнитных полей. Это, во-первых, проверка магнитов, от которых зависит работоспособность радиоэлектронной аппаратуры. Например, качество записи и воспроизведения звука магнитофоном зависит от исправности магнитов электродинамического микрофона и динамических головок, чувствительность магнитоэлектрического прибора определяется магнитной индукцией в зазоре его измерительного механизма, в телевизоре цветного изображения статическое сведение лучей и чистота цветов обеспечиваются с помощью нескольких постоянных магнитов и т. д.

Во-вторых, при конструировании и эксплуатации радиоэлектронных устройств нередко требуется выявление и учет влияния магнитных полей рассеяния, нарушающих нормальную работу отдельных элементов и аппаратуры в целом. Например, магнитное поле динамической головки может существенно снизить чувствительность радиоприемника с магнитной антенной, переменные поля трансформаторов питания искажают изображения в телевизорах и осциллографах, наводят фон переменного тока в усилителях и магнитофонах. В ряде случаев приходится прибегать к специальным мерам для ослабления помех, вызванных магнитными наводками: экранировать трансформаторы и дроссели, осциллографические электронно-лучевые трубки, цветные кинескопы, фотоэлектронные умножители, применять компенсационные элементы, антифонные катушки и т. п.

Промышленные приборы для измерения значений магнитных полей относительно мало распространены. В связи с этим на практике могут оказаться полезными описываемые здесь простые индикаторы магнитных полей.

Индикаторы постоянного поля

В индикаторе, собранном по схеме рис. 1,а, магниточувствительным элементом (датчиком) является геркон SFI с подвижным экраном, позволяющим частично ослаблять магнитное поле Н. Геркон присоединен гибкими проводниками с вилкой ХТ1 на концах к индикаторной лампе накаливания HL1 и батарее питания GB1. Под воздействием магнитного поля контакты геркона замыкаются, и лампа загорается. Можно также присоединить проводники от геркона к авометру любого типа, включенному как омметр на пределе QX1000. В этом случае действие магнитного поля будет вызывать отклонение стрелки авометра.

Возможный вариант конструкции датчика такого индикатора показан на рис. 1,б. Геркон 5 с припаянными к его выводам соединительными проводниками 1 заключен в пластмассовую трубку 4 (например, от ненужной авторучки), по которой с небольшим трением перемещается экран 2. Экраном служит тонкостенная трубка подходящего диаметра из магнитомягкой стали (например, корпус конденсатора КБГ-М), в которой сделано окно 3 соответственно размерам геркона Порог срабатывания геркона и чувствительность к полю зависят от положения экрана, что позволяет снабдить индикатор простейшей шкалой 3, оцифрованной в относительных единицах Индикатор реагирует на поля, создаваемые динамическими головками прямого излучения, электроизмерительными приборами магнитоэлектрической системы и т. п, на расстоянии нескольких сантиметров.

Индикатор по схеме