Pada
artikel pertama, saya menulis rencana perkiraan untuk seri kami, titik terakhir yang bekerja dengan elektronik. Sudah waktunya untuk pindah padanya. Segala sesuatu yang lain dirusak, kebocoran ditemukan dan diperbaiki, sistem vakum dipoles ke cermin.
Dari elektronik hingga eksperimen, kami memiliki:
- berbagai mikrokontroler (Arduino Nano populer, Due board, Stellaris Launchpad yang kurang populer tetapi menarik; Raspberry Pi 3 B + dan komputer papan tunggal Intel Edison)
- ADC (AD7715, ADS7816) dan DAC (DAC8512)
- Amplifier operasional konvensional dan presisi, kebisingan rendah
- Komponen elektronik lainnya adalah barang sepele, serta perangkat donor (catu daya ATX yang gagal, UPS, drive CD-ROM, dll.)
Dari perangkat besar dan independen, ada catu daya tegangan tinggi dari mikroskop Amray dari sekitar tahun 1990, yang operabilitasnya tidak diketahui, dengan tanda-tanda perbaikan oleh orang yang berbahasa Rusia.
Kita perlu mencari cara untuk mengelolanya, bagaimana menghubungkannya dengan konvoi kita dan secara umum, memeriksa apakah itu berfungsi. Dan kemudian curiga di dalam bahwa semuanya masuk dalam bahasa Rusia dengan spanduk :)
Sebuah video pendek untuk mereka yang tertarik melihat semuanya “hidup”, melihat bagaimana katoda terbakar di dalam mikroskop, dan semua ini secepat mungkin :)
Catu daya tegangan tinggi terdiri dari dua bagian
- Sumber tegangan tinggi yang dikelola dari 0 hingga -30kV
- Akuarium
I. Sumber tegangan tinggi
Stabil, terkontrol, cukup kuat, dirancang khusus untuk mikroskop elektron - itu saja. Sebuah keajaiban teknologi tahun 1990-an, yang masih diproduksi oleh satu perusahaan Amerika. Tegangan suplai - 110 V, frekuensi 60 Hz. Untuk pertanyaan resmi saya "akankah itu bekerja dari 110 V 50 Hz", dikirim sebulan yang lalu, perusahaan tidak menganggap perlu untuk menjawab.
Di kanan bawah, dan juga di mana-mana di dalam, Anda dapat melihat jejak masa tinggal Anda. Kemungkinan besar, perangkat ini rusak dan diperbaiki. Seberapa berhasil perbaikan itu ternyata tetap harus dilihat.
Papan tergeletak di atasnya, dan "dibundel" dengan catu daya ini. Tidak ada masalah dengannya. Pertama, ia juga ditandatangani dengan hati-hati dengan spidol, di mana itu +5 V dan di mana itu 10 V. Kedua, esensinya relatif mudah dipahami.
Sumber tegangan ini digerakkan oleh sinyal analog. Dia sendiri memberikan tegangan referensi 10 V, yang sesuai dengan -30 kV pada output. Oleh karena itu, insinyur Amray membuat keputusan sederhana. Mereka memasang 12-bit (bit)
digital-to-analog converter (DAC) , dari mana hanya 9 bit yang digunakan sebagai kabel terpisah untuk kontrol, dan daya 5 V untuk DAC. Total
tingkat tegangan output, yang sesuai dengan langkah masuk
B.
Tetapi para insinyur melangkah lebih jauh, dan setiap bit
diisolasi secara galvanis menggunakan optocoupler (ini adalah sembilan yang sama dari jenis yang sama dari rangkaian mikro di papan).
Tetap hanya untuk menghubungkan bit-bit ini ke mikrokontroler, menggunakan keluaran
GPIO -nya, dan Anda dapat memilih voltase percepatan langsung dari komputer kontrol.
Sementara saya tidak melakukan ini, saya hanya menghubungkan mereka ke 5 V (yang sesuai dengan unit logis, dan
resistor pull-up sudah ada di sana, tarik ke nol).
Ketika terhubung ke jaringan, terdengar bahwa unit berbunyi bip, yaitu sesuatu sedang terjadi di sana. Saya tidak memiliki voltmeter tegangan tinggi, jadi apa yang harus saya lakukan?
Gagasan pertama adalah mencobanya "secara kualitatif", yaitu Apakah itu menghasilkan tegangan yang cukup kuat dan tinggi secara umum. Kami memompa keluar forevacuum, sambungkan ke kabel yang sama seperti di
video tentang pelepasan tegangan tinggi dalam ruang hampa.
Dan inilah hasilnya:
Ada debit, catu daya dimatikan karena kelebihan beban, lalu dinyalakan kembali.
Setelah menghasilkan tegangan tinggi, maka saya ingin menganalisis lebih lanjut "secara kuantitatif", atau, lebih sederhana, mengukur tegangan output.
Saya berpikir tentang
pembagi tegangan , mengaduk-aduk semua stok
komponen radio komponen elektronik pasif, atau lebih tepatnya megaohm resistor.
Ditemukan zzry hijau.
Tetapi bahkan pada pembagi arus maksimum Anda membutuhkan 30MΩ. Secara umum, menguji sumber ini pada arus maksimum bukanlah suatu pilihan.
Saya membeli tiga puluh 10Mohm resistor dengan kekuatan 1W dan disolder dari mereka di sini adalah pembagi seperti:
Makalah tertarik secara spektakuler, dan perangkat penunjuk Soviet menambah atmosfer.
Tapi, faktanya adalah (dan orang-orang berpengetahuan jujur memperingatkan saya tentang ini), resistor ini dirancang untuk maksimum 500 V. Dan dalam kasus kami, penurunan tegangan pada masing-masing adalah
B. Akibatnya, untuk nilai tegangan kecil, dimungkinkan untuk melihat bahwa penyesuaian berfungsi. Ketika tegangan naik di atas 15 kV, gangguan dimulai di berbagai tempat (Anda dapat mendengar suara), dan tidak mungkin lagi untuk mendapatkan pembacaan yang andal.
Tidak ada resistor untuk tegangan yang lebih tinggi, tetapi ini cukup untuk memastikan bahwa sumber mengeluarkan tegangan tinggi dan memungkinkannya diatur, dalam batas-batas tertentu.
Silakan!
II Akuarium
Perangkat yang cukup indah, terutama dibandingkan dengan catu daya mikroskop tua yang dipenuhi minyak.
Akuarium memiliki tiga fungsi utama:
- Penyesuaian cahaya katoda
- Kontrol lensa elektrostatik pertama (silinder Venelt)
- Menerapkan tegangan langsung ke mikroskop
Kesulitannya terletak pada kenyataan bahwa seluruh katoda berada di bawah tegangan tinggi negatif, dan perlu untuk "mencampur" tegangan yang diperlukan agar katoda menyala ke tegangan ini. Pada masa itu, membuat catu daya berdenyut tampaknya tidak modis, jadi trafo bolak-balik dengan penggerak motor dibuat di sini, dan trafo besar untuk mencampur tegangan ini ke bagian tegangan tinggi.
Tegangan bias silinder Venelt diubah dengan memutar resistor variabel (implementasi paling sederhana, karena akurasi khusus tidak diperlukan di sana).
Tetapi dengan outlet ada kesulitan - itu jelas tidak sama sekali dari mikroskop ini. Tetapi memiliki mesin bubut dan mesin giling, serta keinginan, antusiasme, dan malam yang bebas, tugas ini berubah dari masalah menjadi kesenangan.
Video pertama dalam artikel ini menunjukkan bagaimana ini terjadi.
Nah, sekarang masalahnya kecil - untuk memanaskan katoda di tempatnya, nyalakan voltase tinggi dan perhatikan emisi elektron bebas.
Tapi, ada satu elemen lagi yang belum terpecahkan. Ada papan di akuarium yang harus mengatur ini semua. Masalahnya adalah bahwa semua konektor terputus, tidak ada dokumentasi.
Saya berhasil mencari tahu di mana menghubungkan katoda glow transformer variabel (pada kenyataannya, konektor ini adalah satu-satunya yang jelas cocok) dan input transformator di bagian tegangan tinggi (di sana jumlah konektor berbeda satu, mungkin ada kabel ekstensi). Kalau tidak, saya tidak yakin, dan algoritmenya aneh: satu relay dikunci sendiri melalui optocoupler, yang kedua dikendalikan dari konektor. Dari petunjuknya, hanya ada beberapa prasasti di papan tulis.
Mungkin mendorong ide segar?
Pertemuan di Moskow
Dari 11 hingga 13 April di Moskow di Sokolniki akan diadakan pameran VacuumTechExpo (tiket masuk gratis, asalkan Anda menghadiri
tiket elektronik di muka).
Komunikasi dapat dijaga melalui Telegram: @ Fireballrus
Terima kasih telah membaca, saya selalu senang membaca komentar Anda di artikel dan
videonya .
Dalam seri berikutnya - berkas elektron! :)