Ионные приборы с самостоятельным и несамостоятельным разрядом: неоновые лампы, стабилитроны, газотроны, тиратроны. Принцип их работы и область применения



Газоразрядными, или ионными, называют электронные приборы, в которых используется электрический разряд в газовой среде, сопровождающийся направленным движением электронов и ионов. Величина тока, протекающего через ионный прибор, зависит от многих факторов, а возникновение тока обусловлено столкновением свободных электронов с атомами газа и ионизацией газа. Процесс ионизации газа нарастает лавинообразно, поэтому для ограничения тока последовательно с газоразрядным прибором включают ограничительный резистор.
По способу получения положительных ионов различают разряды: самостоятельный, возникающий под действием электрического поля, и несамостоятельный, для поддержания которого, кромеэлектрического поля, нужен внешний источник энергии, обеспечивающий начальную ионизацию. Поплотности тока в разрядном промежутке различают темный, тлеющий и дуговой разряды.

Неоновая лампа — газосветный прибор тлеющего разряда, имеет два электрода различной формы, помещенных в газонаполненный баллон. Разряд неоновой лампы происходит при токах небольшой величины и сравнительно больших напряжениях. область применения : в домах, на производствах.

Стабилитрон конструктивно отличается от неоновой лампы. Катод выполнен в виде цилиндра, с внутренней стороны его приварена никелевая проволока. Анод расположен по оси цилиндра. Область применения : источник опорного напряжения ,формирователь импульсов (из синусоиды в прямоугольные) ,стабилизатор напряжения.

Газотрон является вентильным прибором, пропускающим большие токи в одном направлении. Это двухэлектродная лампа дугового разряда, баллон которой заполнен парами ртути или криптон-ксеноновой смесью при давлении 0,01—0,5 мм рт. ст. Аноды изготовляют из графита или никеля, катоды — в виде оксидированной вольфрамовой спирали. Область применения: выпрямление переменных токов в высоковольтных цепях

Тиратрон в отличие от газотрона имеет третий электрод — управляющую сетку и по сути представляет собой газонаполненный триод. Если на сетку тиратрона подать значительный отрицательный потенциал, то даже при наличии анодного напряжения тиратрон не зажжется. Область применения: коммутации импульсов тока до 10 кА и напряжения до 50 кВ.

Основные типы фотоэлементов (фотодиоды, фоторезисторы, фотоэлементы с запирающим слоем). Принцип их работы и область применения

Фотодио́д — приёмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n-переходе. При воздействии квантов излучения в базе происходит генерация свободных носителей, которые устремляются к границе p-n-перехода. Ширина базы (n-область) делается такой, чтобы дырки не успевали рекомбинировать до перехода в p-область. Ток фотодиода определяется током неосновных носителей — дрейфовым током. Быстродействие фотодиода определяется скоростью разделения носителей полем p-n-перехода и ёмкостью p-n-перехода Cp-n

Фотодиоды применяют в различных областях науки и техники. Широко используют фотодиоды в регистрирующих и измерительных приборах фотометрии, в киноаппаратуре и фототелеграфии.

Фоторези́стор — полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом.

Принцип действия заключается в следующем: сопротивление фоторезистора увеличивается при увеличении интенсивности светового потока (напряжение на реле становится максимальным) и уменьшается при его угасании (напряжение на реле становится минимальным).

Применения фоторезисторов:

1. Пожарные датчики открытого пламени, помехоустойчивы к естественному и искусственному освещению.

2. Пожарные датчики для обнаружения дыма, промышленные и квартирные, с высокой помехоустойчивостью к оптическим и электромагнитным помехам.

3. Датчики пересечения ИК-луча, для охранной сигнализации и промышленности с высокой помехоустойчивостью к оптическим помехам.

4. Датчики качества и контроля непрерывности горения газовых факелов в промышленных котлах, крупных энергетических и технологических установках.

5. Датчики контроля загрязнения воды для систем удаления шлама при водоподготовке на теплоэлектростанциях.

6. Приборы для измерения длины металлического проката на различных скоростях до 10 м/сек с высокой точностью до 0.04 м при длине до 10 м.

7. Измерители мощности импульсных ультрафиолетовых лазеров, фотоприемники для измерения распределения энергии по сечению пучка ультрафиолетового лазера.

8. Устройства для фотоприборов, измеряющих концентрацию сахара в жидкостях, и измеряющих влажность по отраженому свету от поверхности объекта.

9. Устройства и фоторезисторы для многоспектрального параллельного оптического анализа в цветной металлургии, геологии, для аэрокосмонавтики, и в других высокотехнологичных областях для научных исследований и контроля промышленных процессов.

Фотоэлементы с запирающим слоем не требуют источника питания, так как электродвижущая сила возникает в момент освещения поверхности фотоэлемента

 Действие фотоэлементов с запирающим слоем заключается в том, что световой поток, падающий на поверхность полупроводника, нанесенного на железную пластинку и обладающего односторонней проводимостью, возбуждает на ней движение электронов, которые не могут проникнуть в нижний слой (фронтальный фотоэффект).


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 962; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!