радиолампа-электрометр

Формула изобретения

Электрометр, содержащий зонд и измерительный прибор, отличающийся тем, что в него введен электровакуумный триод и источник накала катода, измерительный прибор включен между сеткой и катодом электровакуумного триода, анод или катод которого соединены с зондом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения электрических зарядов.

Измерение электрических зарядов, как правило, производится электростатическими приборами. Чувствительность их весьма высока, но для наблюдения малых отклонений подвижных элементов конструкции применяются либо оптические микроскопы, либо датчики и электронные усилители.

Попытки использовать обычные радиолампы во входных каскадах усилителей электрометров привели к созданию электрометрических ламп. Схема их включения в электрические цепи и принцип работы не отличаются от общепринятых. Однако конструкция обычной радиолампы, т. е. вакуумного прибора с подогреваемым катодом, близко расположенной от него сеткой и анодом на большем от катода расстоянии, дает возможность использовать радиолампу для измерения электрических зарядов.

Известный принцип включения радиолампы в обращенном режиме с минусом на аноде дает возможность многократно увеличить входное сопротивление усилителя и существенно уменьшить связь между источником сигнала и измерительным прибором [1].

Недостатком известных устройств является их недостаточная чувствительность из-за наличия на сетке смещения от постороннего источника, что создает существенное электрическое поле между электродами лампы и требует затраты определенной мощности входного сигнала для его изменения и получения выходного сигнала.

Известен также электрометр, который является прототипом данного технического решения, содержащий последовательно соединенные зонд, усилитель с высоким входным импедансом и измерительный прибор [2].

Недостатками этого известного электрометра являются его сложность и недостаточная чувствительность из-за усилителя хотя и с высоким входным импедансом, но не обладающего свойствами, присущими триоду в обратном включении и дающему входное сопротивление порядка 10¹² - 10¹³ Ом.

Задачей заявленного технического решения является повышение чувствительности и упрощение устройства.

Эта задача решается тем, что в электрометр, содержащий зонд и измерительный прибор, введены электровакуумный триод и источник накала катода, измерительный прибор включен между сеткой и катодом электровакуумного триода, анод или катод которого соединены с зондом.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема электрометра для измерения отрицательной полярности; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема электрометра для измерения положительной полярности.

Электрометр на фиг.1 и 2 содержит электровакуумный триод 1, измерительный прибор 2 и зонд 3.

Электрометр работает следующим образом.

Источником электрической энергии, необходимым для работы электровакуумного триода 1, служит термоэмиссионный преобразователь энергии, имеющийся в каждой радиолампе - нагреваемый катод, сетка и анод, разделенные с катодом вакуумным промежутком. ТЭП радиолампы создает ЭДС пропорционально температуре катода, при номинальном накале достигающую 0,5 В.

Входной сигнал подается с зонда 3 на анод или катод электровакуумного триода 1, а снимается с сетки с помощью измерительного прибора 2 - микроамперметра.

Благодаря малой величине электрического поля внутри лампы значительно повысилось входное сопротивление электровакуумного триода 1, уменьшилась необходимая для индикации мощность входного сигнала и повысилась чувствительность электрометра.