20. Неонові лампи
Газорозрядні прилади тліючого розряду, призначені для роботи в якості світлових індикаторів електричних сигналів або напруг. Можуть бути використані при визначенні роду струму (стробоскопічного ефекту) і для генерування релаксаційних коливань низької частоти. Застосовуються в найпростіших реле часу, індикаторах і т.д.
Конструкція. Виконуються неонові лампи у вигляді скляних балонів різної конфігурації й розмірів (рис. 5-1). Електроди виготовляються із чистого заліза, молібдену, нікелю або миш-металу. Катоди покриті тонкою плівкою барію, кальцію або цезію для зниження напруги горіння. Балони наповнюються сумішшю газу неону, аргону й гелію з перевагою неону під тиском 5 ‑ 20 мм рт. ст. Світіння неонових ламп червоно-жовтогаряче. Для підвищення яскравості світіння балон у деяких лампах має у верхній частині (над електродами, у торці) стовщення, що утворює маленьку збірну лінзу.
Експлуатація. При включенні неонових ламп у мережу необхідно включати послідовно з лампою обмежуючий опір, що оберігає лампу від дугового розряду. Обмежуючий опір підбирається відповідно до величини напруги живлення таким чином, щоб величина струму, що протікає через лампу, не перевищувала значень, зазначених у табл. 1. Орієнтовно величину обмежуючого опору можна визначити за формулою:
Ом,
(5-1)
де Uжив - напруга джерела живлення; Uгор - напруга горіння; Імакс - найбільший робочий струм лампи.
У неонових лампах, що працюють в ланцюгах постійного струму, напруга запалювання збільшена в 1,4 рази в порівнянні з лампами, що працюють на змінному струмі (Uзаж– 2 Uзаж).
Перед використанням або після тривалого зберігання рекомендується зробити формування електродів неонової лампи, підключивши її на 40 ‑ 80 ч до джерела постійної напруги. Надалі необхідно дотримувати цю полярність включення.
Рід струму визначається неоновими лампами по світінню простору біля електродів. При змінному струмі світіння розподіляється рівномірно біля обох електродів, а при постійному - тільки біля негативного електрода.
У межах від 0 до 5 ‑ 6 кГц неонова лампа практично безінерційна. На частотах вище 5 – 6 кГц починає позначатися інерційність, що залежить від гістерезисної характеристики — особливості неонової лампи потухати (припиняти пропущення струму) при напрузі значно меншої, ніж напруга запалювання. При зменшенні напруги відбувається затягування світіння, що є негативною якістю, яка перешкоджає ефективному й всебічному використанню неонових ламп (крім МН-8). Наприклад, у стробоскопічному ефекті неонова лампа з гістерезисною характеристикою, що збільшує тривалість спалаху, зменшує чіткість зображення й обмежує верхню частотну межу при вимірюванні обертів. При релаксаційному генеруванні – обмежує частотну межу генерації.
Позначення неонових ламп складається з двох елементів: перший елемент – букви; другий – число. У нових позначеннях перша буква визначає вид розряду (Т – тліючий), друга (Н) – неонове наповнення. Число відповідає найбільшому струму розряду в міліамперах, на який розрахована лампа.
У старих позначеннях перші букви визначають призначення лампи: СН ‑ сигнальна, МН ‑ мініатюрна, ПН ‑ панельна, ФН ‑ фазова, ВМН ‑ волномірна, ВН ‑ вольтоскопічна, УВН ‑ вказівник високої напруги. Остання буква (Н) – неонове наповнення.
21.
i