Нейтральными частицами

Датчики, исполнительные механизмы и интерфейсы АСУ ТП (АСУ ТП). Устройства для непрерывного или прерывистого преобразования параметров (например, избыточного, вакуумметри-ческого и абсолютного давления расхода, уровня, температуры, линейных величин, веса, механических величин), сигналы которых могут быть использованы в технических средствах и системах, называют датчиками. Датчики используют в комплекте со вторичными приборами, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системы управления. По назначению различают следующие виды датчиков. Датчики первичной информации (ДПИ 1) предназначены для измерения следующих параметров объекта производства до и после их поступления на АСТО или его элементы: геометрических параметров деталей и сборочных единиц (линейных размеров, диаметров, допусков и т. д.); физико-механических параметров поверхности деталей и сборочных единиц (шероховатости, степени наклепа и т. д.); единичных показателей назначения, определяющих качество объекта производства до или после обработки (сборки). Датчики ДПИ 2 предназначены для измерения параметров элементов АСТО, положения в пространстве рабочих органов и их элементов, траекторий их перемещения; взаимного положения в пространстве элементов оборудования; наличия инструмента и др.; ДПИ 3 используются для измерения режимов протекания ТП: подачи; точности; скорости обработки (сборки); физико-механических и физико-химических режимов (давления, температуры, степени вакуума).

По назначению различают ОС общего и специального назначения. К ОС специального назначения относят: ОС, предназначен-

Классификацию ВСт можно производить по ряду признаков. По функциональному назначению различают сети информационные, представляющие пользователю в основном информа-

По функциональному назначению различают абонентские

По назначению различают усилители напряжения, тока и мощности.

По функциональному назначению различают аналоговые и цифровые И С. Назначение аналоговых ИС (АИС) — преобразование и обработка сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Частный случай АИС — линейные микросхемы, обладающие линейной характеристикой.

.По назначению различают оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и внешние ЗУ. Оперативные ЗУ являются основным видом памяти и применяются во всех типах микроЭВМ. Они имеют непосредственную связь с МП, что обеспечивает высокую скорость записи и считывания информации при обращении МП к ОЗУ. Как правило, ОЗУ имеют небольшой объем. Внешние ЗУ предназначены для хранения больших массивов информации, не разместившихся в ОЗУ: библиотек программ, массивов данных и т. д. Внешние ЗУ выполняются на магнитных лентах, дисках, барабанах. Запись и считывание информации осуществляется через специальные интерфейсные устройства массивами, содержащими сотни слов. Обращение к внешним ЗУ занимает много больше времени, чем обращение к ОЗУ, но они значительно дешевле и имеют больший объем. В микроЭВМ, осуществляющих функции релейной защиты, использование внешних ЗУ в силу их инерционности и небольшого объема программ защиты ограничено.

В системе радиоуправления управляемым объектом является снаряд. По тактическому назначению различают снаряды дальнего и ближнего действия. Снарядами дальнего действия являются баллистические ракеты и самолеты-снаряды, а ближнего действия — зенитные управляемые ракеты, ракеты воздушного боя и др.

По функциональному назначению различают:

По своему назначению различают пропиточные изолирующие композиции, которые применяются для внутренней изоляции деталей и батарей, и покровные композиции, предназначенные для изоляции секций галетных батарей, цинковых электродов, токоотводов и футляров.

По назначению различают потребительские и системные подстанции. На шинах системных подстанций А, Б (см. 1.1) осуществляется связь отдельных районов энергосистемы или различных энергосистем. Как правило, это подстанции с высшим напряжением 750 — 220 кВ. Подстанции 3, И, Д, Е (см. 1.1) предназначены для распределения электроэнергии между потребителями.

По толщине образующегося нарушенного слоя различают стимулирование бомбардировкой ионами высоких энергий (от 10 до 100 кэВ, глубина разрушенного слоя до нескольких микрометров) и стимулирование низкоэнергетическими ионами или нейтральными частицами (глубина разрушенного слоя не более нескольких моноатомных слоев полупроводника).

Дуговой разряд по длине можно подразделить на три области: среднюю—столб дуги, прикатодную и прианод-ную области.- В столбе дуги потенциал растет линейно по направлению от одного конца к другому; в приэлект-родных областях, протяженность которых весьма мала (порядка 10~5 см), он изменяется скачком. Между тем эти приэлектродные области, в первую очередь прика-тодная, образуют те потоки заряженных частиц, которые в столбе дуги ионизируют газ. Под действием бомбардирующих катод ионов он разогревается и находящиеся в нем, как во всяком металле, свободные электроны получают такие скорости теплового движения, что оказываются в состоянии преодолеть потенциальный барьер у поверхности катода и выйти в дуговой промежуток, где они ускоряются электрическим полем и при столкновении с нейтральными частицами ионизируют их толчком. Такая термоэлектронная эмиссия требует высокой температуры катода (более 2000 К), поэтому она возможна лишь тогда, когда катод выполнен из тугоплавкого материала. Катод из менее тугоплавкого материала интенсивно испаряется, и электроны выходят из окружающего катод раскаленного облака пара.

Тлеющий разряд характеризуется неодинаковой структурой в разных частях. На положительный столб разряда приходится небольшое падение напряжения. Вследствие диффузии и рекомбинации количество носителей электричества в нем убывает. Однако в установившемся режиме восполнение убыли электронов и ионов происходит путем столкновений наиболее быстрых электронов с нейтральными частицами и ионизации последних. Основное падение напряжения в тлеющем разряде приходится на катодное пространство, поле в котором неравномерно. Как и в положительном столбе, ударная ионизация является здесь основным ионизирующим фактором.

Плазма электрической дуги — это газ, нагретый до высокой температуры и содержащий наряду с нейтральными частицами электроны и ионы. Температура дуги определяется внутренней энергией газа. В общем случае внутренняя энергия дугового газа имеет следующие составляющие: кинетическую энергию поступательного и вращательного движений молекул и колебательного движения атомов; потенциальную энергию взаимодействия молекул и атомов; внутриатомную энергию электронных уровней; внутриядерную энергию.

Следует отметить, что не всякий электрон, имеющий энергию выше энергии, соответствующей VH, ионизирует нейтральную частицу, так как только часть таких электронов приходит в должное соприкосновение с нейтральными частицами. При энергиях, меньших энергии, соответствующей Уя, вероятность ионизации толчком равна нулю, при больших энергиях эта вероятность возрастает.

Ток несамостоятельного разряда обычно мал. Так, для нашего случая при расстоянии между электродами 5 см плотность тока насыщения равна 8-Ю-12 а/см2. При дальнейшем увеличении напряжения насыщение вновь переходит в режим роста тока (участок 2—3 на 1-1). Это значит, что заряженные частицы достигли под действи-•ем электрического поля такой скорости, когда кинетическая энергия электронов достаточна для того, чтобы при столкновении с нейтральными частицами газа ионизировать их. Новые заряженные частицы также направляются к электродам и на •своем пути могут снова ионизировать частицы. Количество заряженных частиц растет лавинообразно. В этой фазе разряд самостоятелен, т. е. начавшись под действием какого-либо ионизатора, он далее протекает без помощи последнего. Условием существования самостоятельного разряда должна быть настолько интенсивная ионизация, чтобы вместо попадающих на электроды, теряемых в окружающую •среду и рекомбинирующих в разряде частиц появилось такое же количество новых заряженных частиц и чтобы по крайней мере одна из них достигала электрода.

Под относительной ионизацией S понимают число пар заряженных частиц, образованных свободным электроном на 1 см своего пути. Величина 5 зависит от давления газа и энергии (скорости) летящего электрона. При малых энергиях 5 = = 0, так как /Се<Ли; величина S резко возрастает, проходит максимум и вновь начинает уменьшаться. Так, при р=\ мм рт. ст. в воздухе и Ке~Ю6 эв 5 = 6-10-2 (один акт ионизации на 16 см пути); при Ке = = 103 эв 5 = 0,33 (один акт ионизации на 3 см пути); при /(е=140 эв 5=10 (10 актов ионизации на 1 см пути). При дальнейшем уменьшении энергии электронов 5 вновь уменьшается. Объясняется это тем, что для быстрых электронов время взаимодействия с нейтральной частицей мало и кулоновские силы не успевают выбить связанный электрон с орбиты. Вторичные электроны, образованные при соударениях, в свою очередь при столкновении с нейтральными частицами могут их ионизировать, если их энергия достаточно велика. Таким образом, первичный электрон достаточно большой энергии ионизирует нейтральные частицы не только сам, но и через образованные им вторичные электроны.

Освобожденные вследствие термической или фотоионизации электроны при столкновении с нейтральными частицами также могут их ионизировать.

электронов или положительных ионов газа. При ударе электронов о поверхность анода из последнего могут быть выбиты электроны. В результате удара электрон электрода получит скорость того же порядка, что и скорость первичного электрона, но направленную внутрь вещества. В дальнейшем при столкновении с нейтральными частицами направление скорости вторичного электрона может измениться на обратное, и при получении им в результате столкновения достаточной скорости он может при благоприятных условиях преодолеть потенциальный барьер и выйти в разряд. Для того чтобы это имело место, необходимо, чтобы кинетическая энергия первичного электрона была больше работы выхода.

ходит свободно только между соударениями; электрическое поле придает движению частицы в целом некоторую направленность. Среднее движение заряженных частиц по направлению поля в газе носит название дрейфа. Благодаря дрейфу скорости заряженных частиц превышают скорости нейтральных и можно говорить о температурах электронов Т а, ионов Тя и нейтральных частиц Гн. При столкновениях с нейтральными частицами ионы и электроны передают им часть своей энергии, повышая температуру нейтральных частиц, т. е. газа. Процесс выравнивания температур заряженных и нейтральных частиц происходит весьма быстро для ионов, масса которых близка к массе нейтральных частиц и которые поэтому могут передавать ударяемой частице значительную часть своей избыточной энергии. Электроны же при столкновениях могут передавать атомам или молекулам не более чем одну тысячную своей энергии. Поэтому в ионизированном газе, находящемся в электрическом поле, температура электронов существенно выше температуры ионов и нейтральных частиц.

Следует отметить, что не всякий электрон, имеющий скорость выше скорости, соответствующей [/„, ионизирует нейтральную частицу, так как только часть таких электронов .приходит и должное соприкосновение с нейтральными частицами. При скоростях, меньших скорости, соответствующей 1/и, вероятность ионизации толчком равна нулю, при больших скоростях эта вероятность возрастает.