专利名称：离子泵电源电流表保护器电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电流表保护电路，具体地说涉及一种离子泵电源电流表保护器电路，它用来对离子泵电源负载电流测量电流表进行过载保护，特别是用来对大功率微波速调管热测设备离子泵电流测量电表和应用离子泵抽真空设备的离子泵电流表进行过载保护。
大功率微波速调管是高真空器件，为维持其良好的真空特性，管体上都有离子泵结构，离子泵电源就是提供离子泵工作必须的直流电源设备。通过对离子泵内离子电流的测量可推算出真空度的情况。所以每台离子泵电源都有检测其负载情况的离子泵电流表。
高真空器件及系统在真空状态良好时，离子泵电流接近零或者在几微安之内，监视真空度的离子泵电流表经常选用50微安量程。由于种种原因，高真空器件和系统经�？赡艹鱿终婵斩韧蝗幌陆档那榭觯耸崩胱颖玫母涸赝辉鲋良赴傥不蚋笾担绻挥泻侠淼谋；ぃ缌鞅砘嵋虼耸艿剿鸹�。
目前应用较多的保护器电路，是在测量离子泵内离子电流的50微安电流表上并联一取值≤1μF的电容，再与之并联一执行元件，且该执行元件有三种。其一，是一常开接点；其二，是一手动开关；其三，是一二极管。在第一种方式中，当执行元件动作时，常开接点闭合，可以短路电流表，防止长时间超量程电流对电流表的冲击，这种保护方式多在大功率速调管的离子泵电源设备中采用。在第二种方式中，当需要读取电流时，打开手动开关，大部分时间电流表被手动开关短接，这种方式多在离子泵真空设备中采用，其中所述手动开关可选用手拨开关，也可选用能弹性返回的按钮开关，第三种方式较为常见。
实践证明，采用上述三种保护方式，电流表的指针仍经常被打弯，电流表被损坏，不得不经常更换电流表。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足而提供一种当微安表工作在小量程挡时，既能保证1.0-1.5级测量精度，又能耐住超过量程多倍的大电流冲击，而使电流表不受到损坏的离子泵电源电流表保护器电路。
实现本实用新型上述目的的技术方案如下。
本实用新型的离子泵电源电流表保护器电路，包括电流表PA、电容C、电执行元件KA、电阻R、二极管VD1和VD2，其中电阻R与电流表PA串联，该串联电路再顺序与电容C、二极管VD2和VD1及执行元件KA并联，且VD2为反向并联；执行元件KA为�？拥恪�
本实用新型的离子泵电源电流表保护器电路，其中还一有分流器与所述的串联电路相并联。
本实用新型的离子泵电源电流表保护器电路，其中所述二极管VD1和VD2为硅二极管，且其额定平均电流IF与离子泵电源的额定电流IH成正比。
本实用新型的离子泵电源电流表保护器电路，其中所述IF≥10～20IH；所述二极管VD1和VD2的反向耐压VRM≥50-100伏；所述电阻R应满足(R0+R)Im≤0.3伏，式中R0为电流表的直流内阻；Im为电流表的量程；所述电阻R的功率PR≥0.5W；所述电容C≥2.2-10μF，耐压≥50伏。
本实用新型的离子泵电源电流表保护器电路的技术效果在于1、在本保护器电路中增加了电阻R，使二极管VD1和VD2能够很好保护电流表PA耐受大电流的冲击；2、在本电路装置中增加了VD2，对电流表PA具有反向保护效果；3、在本电路装置中电容C的连接位置不同于现有技术，且其容量较大，这样可减小电流表P A两端的交流分量，使微安电流表满足测量精度的要求。
基于上述三点，当负载电流值IL≤48μA时，I=IL,IL=50μA时，I=49μA，随IL增大，二极管VD1的分流作用加大，经计算和测量这样的保护器电路，当IL=1.29A时，电流表A的冲击电流为93μA。一般硅二极管正向导通速度较快，是微秒级的，因此对电流表的保护效果很好。
以下结合附图对本实用新型离子泵电源电流表保护器电路作进一步的说明。
图1是离子泵电源原理框图。
图2是现有技术中离子泵电源电流表的一种保护器电路。
图3是现有技术中离子泵电源电流表的另一种保护器电路。
图4是现有技术中离子泵电源电流表的再一种保护器电路。
图5是本实用新型的离子泵电源电流表保护器电路。
如图1所示，其中的直流电流E可以用倍压整流电路或开关电源电路等多种方式实现；电源负载离子泵等效为电阻RL；RS是离子泵电源保护器电路的取样元件；PA是测量离子流的50μA电流表，因为测量范围较大，一般PA都带有分流器。PA的保护器电路是本实用新型要保护的对象。
如图2所示，KA是图1中执行元件KA的一对�？拥悖盞A动作时，接点3与4闭合，可以短路电流表PA，防止长时间超量程电流对PA的冲击，大功率速调管的离子泵电源设备用这种保护方法偏多。KA动作整定值IL＇≥100～200μA,IL≥IL＇后，KA动作到接点3与4闭合，约几十毫秒，保护速度太慢。
如图3所示，SA是一个手动开关。需要读取电流时打开SA，大部分时间PA被SA短接，在离子泵真空设备中采用这种方法居多。SA有的选用手拨开关，也有的选用能弹性返回的按钮开关。因为真空度的变化不可预测，有随机性，在读取电流表PA读数时，正巧遇到大电流冲击，再手动合上SA，速度太慢。
如图4所示，直接用二极管VD和电容C与微安表PA并联作为保护电路也常见。但存在电流表过冲偏大。50微安电流表内阻R0为2.5KΩ～4KΩ。若为4KΩ，当电流表满偏时，电流表端压降U=ImR0=0.2V,VD1导通约0.6V，这样电流表过冲电流I=150μA，若R0�。琁会更大。其次离子泵结构总有一个极是与外壳连接的。如图1,RL一端接地。因为C容量较小，保证不了电流表PA测量精度。
如图5所示，本实用新型离子泵电源电流表保护器电路，包括电流表PA、电阻R、电容C、二极管VD2和VD1、执行元件KA及分流器，其中电阻R与电流表PA串联，该串联电路再顺序与电容C、二极管VD2和VD1及执行元件KA并联，且VD2为反向并联；执行元件KA为�？拥恪７至髌饕埠偷缱鑂与电流表PA串联的电路相并联。所述二极管VD1和VD2为硅二极管，且其额定平均电流IF与离子泵电源的额定电流IH成正比。所述IF≥10～20IH；所述二极管VD1和VD2的反向耐压VRM≥50-100伏；所述电阻R应满足(R0+R)Im≤0.3伏，式中R0为电流表的直流内阻；Im为电流表的量程；所述电阻R的功率PR≥0.5W；所述电容C≥2.2-10μF，耐压≥50伏。
采用图5所示的本实用新型离子泵电源电流表保护器电路，曾做过如下保护效果的试验。
将本保护器电路用于大功率速调管热测台用离子泵电源电流表PA时，选用的参数是电流表PA的型号为44C2-A50μA电阻R为RJJ-2KΩ/0.5w电容C为CJ112-160V-2.2μF二极管VD1为2cp15VD2为1N4004将本保护器电路用于离子泵真空系统上用的离子泵电源电流表PA时，选用的参数是电流表PA的型号为59C5 100μA电阻R为1.78KΩ(非标)电容C为10μF/50V二极管VD1和VD2均为1N4004。
权利要求1.一种离子泵电源电流表保护器电路，包括电流表PA、电容C和执行元件KA，其特征在于还包括电阻R、二极管VD1和VD2，其中电阻R与电流表PA串联，该串联电路再顺序与电容C、二极管VD2和VD1及执行元件KA并联，且VD2为反向并联；执行元件KA为�？拥�。
2.根据权利要求1所述的离子泵电源电流表保护器电路，其特征在于还有一分流器与所述的串联电路相并联。
3.根据权利要求1或2所述的离子泵电源电流表保护器电路，其特征在于所述二极管VD1和VD2为硅二极管，且其额定平均电流IF与离子泵电源的额定电流IH成正比。
4.根据权利要求3所述的离子泵电源电流表保护器电路，其特征在于其中所述IF≥10～20IH；所述二极管VD1和VD2的反向耐压VRM≥50-100伏；所述电阻R应满足(R0+R)Im≤0.3伏，式中R0为电流表的直流内阻；Im为电流表的量程；所述电阻R的功率PR≥0.5w；所述电容C≥2.2-10μF，耐压≥50伏。
专利摘要本实用新型离子泵电源电流表保护器电路,包括电流表PA、电阻R、电容C、二极管VD2和VD1及执行元件KA,其中电阻R与电流表PA串联,该串联电路再顺序与电容C、二极管VD2和VD1及执行元件KA并联,且VD2为反向并联;执行元件KA为�？拥�。它用来对离子泵电源负载电流测量电流表进行过载保护,特别是用来对大功率微波速调管热测设备离子泵电流测量电表和应用离子泵抽真空设备的离子泵电流表进行过载保护。
文档编号G01R1/00GK2444243SQ0025366
公开日2001年8月22日 申请日期2000年10月12日 优先权日2000年10月12日
发明者殷岫龄, 刘雁云 申请人:中国科学院电子学研究所
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