SJ Z 9010.22-1987 电子管电性能的测试 第22部分：冷阴极计数管和显示管的测试方法.pdf

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1、中华人民共和国电子工业性部标准电S /Z 9010.22 87 1 EC 151一22(1970) 2 2;3分z冷嗣极计数智和显示管的测试方法她.s u r e me n t s 0 f t h e e 1 e c t r i c a 1 p r 0 p e r t i e 5 o f e 1 e c t r 0 n i c t u b e s a n d va 1 v e s Part 2 2: Methods of mC .iu.rement for coJd cathode oountine: and :indicator tubes 一一 1 范围喃本文件提供冷阴极计数管和显示营的术

2、语、定义、基本原理和推荐的测试方法.本文件论述实际字符显示有关的一些特性，以及在某些管子中，提供作辅助器件戎电路激励用的阶梯电脉冲的一些特性.本文件与放射性计数啻没有关系.2 定义文件将使用下列定义。2. 1 本文件范围以内听子有关的定义z2. 1. 1 主放电在阳极和主电极间的自持放电.2. 1. 2 51燃电压加到特窑的阳极一阴极2. 1. 3 引燃电压延迟之间规定的时间，引起主放电开始的最低了1流电压将直流电压等于或跑过引燃电压加到特定的阳极一阴极间隙时起到在该闵琦、中建立起主要放电时止的时间间2. 1. 4 维持电压进行主放电时跨在阻摄一阴极2. 1. 5 I归极电流进行主放电时流过!

3、再极的电流。2. 1. 6 探极电流上的电压降.从一个电极流进或流出的电流，该电极并不掏成主放电间隙的一部分。2. 1. 7 探极电压预锦压加到或出现在一个电极上的电压，该电极并不构战主放电间一部分.中华人民共和国电子工业部198709一14她准* 1 * S J/Z9010. 22 87 一2. 2 与显示管有关的定义2. 2. 1 字符在示管阴极辉光形成或显示字符形状的辉光放电管.2. 2. 2 熄灭电压见工EC50 (07) ，王EV0 7组电子学，0740160名词.2. 2. 3 最大明极负探极电可以流到阴极的最大电流，不会引起该极上构成可见的辉光.2. 2. 4 最大阴极正探极电流

4、可以流到阴极上的最大正电流，不会在显示中引起任何寄生效应，或超过翻定f直.2. 2. 5 最小阴极探极电压可以加到;再极上的最小电压，梳到该阴极电流不会跑过最大的阴极负探摄电流。2. 2. 6 最大阴极探极电压可以加到阴极上的最大电压知流到该阴极电梳不会超过最大的阴极正探极电流。2. 2. 7 最大阴极工作电流可以流到阴极的最大稳态电流，不会越过将阴极溅射限制到合理值而规定的功额定值，或者不会导致无关的辉光例如引线辉光、插嗣辉光出现.2. 2. 8 最小阴极电明极完全被辉光复盖时的最小阴极电fJILo2. 2. 9 显示的均匀性字得最暗部分的亮度对最亮部分亮度的比阻。2. 2. 1 0 最大观

5、嚷距一个者一定经验的普通观察者能在规定的环境光线条件下工作的管子既显示的字符相大距同注1一一-个普通的观察者是由一定数目的观察者所形成饱经验来确定的.注2-一显示的易读性用观察距离来表示.2. 1. 1 1 最大观察角当管子在规定的环境光线条件下，距离营子大约为字符高度四十倍来础帘，. 个有一定经验的普通观察者能够以规定的准确性阅读字符时对字符垂直线的最大角度.2. 3 有关计数管的定义在下面的定义中，既有的电压都参考任何主阴极不是引导拥极的最正电压.2. 3. 1 冷阴极计数按照听加的输入脉冲环绕着一组主明出的埠光放电国2. 3. 2 冷明极逸撵窗* 2* 地进行放电并提供可见输出或电S J

6、 / Z 901 O. 22卢87个主阴极能在外面分开进行连接的玲阴极计数管.2. 3. 3 引导电极气转换电植保证放电从一个主间隙转移到下一个主间隙的电极。2. 3. 4 引导间隙.(转换间隙使放电从一个主间隙转换到下一个主间隙的2. 3. 5 最小负引导极工作电压为了将放电转换到触发引导阴极，必须加到这个引导阴极上的最小电压.2. 3. 6 最大负引导极工作电压可以加到引导阴极上的最大电用.注，越大负引导极工作电压决定于哥哥充的气体和管子的结构，它要求限制以避免，(a)在管层的引线之间不需要的击事.(b)以前导电的引导阴极区城过度的电离而引起的计数失2. 3. 7 最小正引导极电源工作电压

7、保证放电从一个引导电极转换到邻近的主阴极而必须加的最小正引导电源电压.2. 3. 8 最大正引导极电源工作电压可以加到引导阴极电路的最大正引导电源电压-2. 3. 9 阴极通导电压进行主放电时在主阴极或引导阴极上出现的电位.2. 3. 1 0 最小工作键换电压如果要求将放电直接从一个主阴极转换到一个特定的主阴极、必须加到这个寇的主阴板上的最小负电压.2. 3. 1 1 最大工作转换电压将放电直接从一个主阴极转换到特定的阴极而不会在营内产生寄生击事，可以加到这个特定主阴极上的最大负电压.2. 3. 1 2 最小阳极工作电梳保证邻近的阴极可靠的工作而接收充分的引燃昕要小阳摄电流.2. 3. 1 3

8、 最大阳极工作电流在工作期间不是转换不会引起极电山2. 3. 1 4 最大主阴极负工作电压子特性定性迅速变环研允许大阳在引导极B放电结束后，该组阳极对阴极间隙的击事电压仍然大于下一个阳极讨阴极间碟的击穿电压时，可以加到主阴极上的最大负电压。5 基本国际电工辞汇.07章，* 3 串:3. 1 引燃如果将两个或两个以上电极封进充着琦薄气体(例如中lTorr压力泊包空i哩，将有很小的电流在它们任何一对之间流过，直到电压主主超过与气体压力和电极!回隙的积有关的i悔界值为止平行板在大气中有关的经典理论，但是也近似地适用于成形电极的实际情况。在有字符形电极被显示的显示管中，在给定的气压节，通常需一个与最小

9、引燃电压相对应的阳撒一阴极间隙见图1)。计数管显示管S J/Z9010.22 87 翩退回娶一节气压X电极JllJ隙在达到这个临界电ffi以前，电流只由电子和E离子的移动SJ垣?这些电子和于是由外部源如宇宙线昕产生，或者在某些情况F由1均部放射性:袖发产生。在已经通过临界电压以后，电子和离子的速度足以产生积祟电离，这种电离是由离子轰击阴极产生的二次放射得到的快速移动的电子相以前未带电荷酌气体原子之间的非弹性碰撞引起的。听得的汤逊雪崩放电电流主要受3. 2 辉光放电如1某流过的电流限制到毫安的数量级，出现德光形式的放电，表征为电压辖与电流没离多大关系。该维持电压在阳嵌如阴极的1同隙之间不是均匀地

10、下降，而大部分压降是在辉光最强的阴极区并具有明极形状。一旦阴槛被完全震盖，就达到一种辉光状态5任意增加电流会引起维持电压上汗，这个现象称为异常辉光状态。对于字符显示管，需要使它们工作电流高于使阴极完全崔盖的最小值。在计数营中，阴极电梳必须足够高，以保证/1邻近电摄的影响，因此，实际上这通常也包括阴极完全垣盖。法子外部电路阻抗的限制。型的引燃特性曲喝图14铸S ,T /Z 9 0 1 O. 22 87 在显示营中，工作点的维持电压可能高于起始的引燃电压(图2a) , 这可以与表示计数营特性的图2b进行比较。在任何辉光电流下，如果骨子两端的电压减小到低于维持电压，就发生熄灭。11燃电压. / /

11、/ 王作电流电流图2a一一典型的维持电压特性曲线二-显示电温2b一一典型的维持电压特性曲线一一计数管3. 3 探极效应在多极管中，如显示智和计数管中，放电的形式可以由加到选择导电的阳极和阴极以外的电极上的电位来改变，其它电极将按照它们离放电途径的距离以及它们写再加的电位是高于还是低于!自界值稍微低于维持电压，见圈3)来收集电子或正离子。断开电路，探极将自然地达到这个临界电位.* 5 * S .J /Z 90 1 O. 22 87 一一时再川市哥正离f-电流相对于辉光阴极的探极电压国8一一探示极哼性曲线如果探极收集电子相当多，阴极电流将要增加并可能达剑七月极花iftiE过安全&限的程度。如果摆棋

12、收集正离子9可见的辉光有一些扩展到它们上面。立j于小电流，这个现象在显示营中可以产生很小的效应，但是对于较高的电流?这个现象导致背景模糊，在极端情况下，将引起一个以上阴极发光。放电从一个阴极转换到另一个阴般是听加电位相对变化引起的在!显示管中，阴极亘相邻接分布，而晖光的转移避过机械;兵马f-控271它们的相对电f实现的。在计数营中，由中间引导电极使政也从J个阴极到另个明报逐步进币，该引导电极加上负激励排冲即变为媒介阴握。引导阴极在内部连接成一组或一组以上F并位于连续排列的主阴极!同。利用一个胁冲加到该组引导阴极上使放电从一个主阴般转移到下一个主阴极。当有一组以上引导阴极时梦在每个主阴极后面，位

13、于最前面的那一组从管顶去看，放电按顺时钟方向转动)就称为引导被A，其次为引导极B等害。导电的主阴极能用视觉识别，如果对这个特定的阴极在外部分开连接，就能用来给出一个电输出。在显示管中，按照辉光特性选择j昆合气体主要选用氮气)J在计数营中，按电离-恢复-转换特性选择混合气体。4 显示霄的测试4. 1 总则大多数测试应对营中每个字符重复进行* 6 * S.T /Z9010.22 87 4. 2 引燃电压子通常用在黑暗的范围内并可能要求在完全黑暗中工作.因此，需要测试在这些条件下贮存以后的引燃电压。管子应在完全黑暗申贮存并远离电离辐射至少24小时，在这个时间中不应加上电旺。研有的阴极都应接在一起，而

14、阳极电路应包含足大的电阻来限制电流到适当的数值。当营子仍在完全黑暗中，加上一个正阳极电压，或者连续地逐渐增大，或者在一定速率下以较小的阶梯逐渐增大典型的增加率为5伏./秒)直到管子通导为止。测出引燃昕要求的最小电压.为了包括管子在正常照度条件下工作的应用，上面所给的测试可以在5Oli( 和5001x之间的照度下进行，并不用在完全黑暗的条件下预先储存.这个测量给出最小电压间隙的引燃电压。如果要求确定最大的间必须一次连接一个阴极，保留其余阴极不连接，并在每次引燃电压过2-4小时的时i剧。4. 3 维持电压引燃电压，之间允许经通过一个足够大的电阻将一个直流正电压加到阳极上，将电流限制到复盖阴极:在个

15、显示区域的数值。测试的维捋电压为跨在阳板一阴极间隙上的电压膏。4. 4 引燃延迟时间在某些应用中，要求很快的工作，可能需要测试引燃电压加上的瞬时和管子实际引燃之阔的时间迟(即引燃延迟时间)。对于这种测试，在确定任何与阴极有关的延迟时间以前，管子在完全黑暗中并远离电离辐射歪少应经过24小时。4. 5 最小在:复盖阴极i毡流通过一个合适的电阻和毫安衷在阳极及任何阴槛其余的阴极不连接加上一个大于阳极引燃电压的可变正电压。减小这个正El3，压直到复盖数字的辉先恰好变成不均匀或者直到复盖区域减小到刚好能辨别。另一种情况，能将这个电压从一个低数值增加直到引燃发生，然后进一步增加直到辉光刚好均匀地复盖数字。

16、i随便哪一种情况下，被割的电流是最小的复盖阴极电流，但是电压变化的方向必须明确地规定。实际上，可予给定的电极由不同的观察者能够得到可重复的结果是在10 %以内。4. 6 最大阴极电流通过阳极及任何阴般真余的阴极不连接)之间的一个合适的电阻和毫安表加上一个太于阳怪引燃电压的可变正电压.增加这个正电压直到辉光扩展超过显示电极到达规定的观察区域以内的邻近区域。测量开始看见上述挥光扩展的电梳.不应超过白雪子功率额定值研决定的最大额定阴极电流。4. 7 最大峰值阴极工作电流充气显示管的脉冲运用已经证明z能够使用的瞬时峰值阴极电流跑过最大的态电流，而在规定的观察区域以内不会引起额外的辉光。峰值电流多少与脉

17、冲形状、* 7* S.T / Z 9 0 1 O. 22 8 7 一持练时闻和频率有关.为了蝇试i峰值阴极电流，将一个有规定持续时间、工作比和频率的适当幅值矩形波拥到:TF的阳极上。将一个负载电阻接人被测的阴极电路中，其余的阴极不连接。出.现在阴极电阻上的最大电压用一个示波器来测量。增加峰电流直到额外的啤光jijilA在规定的观察区以内。如根据示技器的读数计算时，对管i均所存明极测得的峰值阴极电流最小值，就是管子最大峰值阴摄电流。4. 8 探摄电梳子在1m定的阳投电流下工作，其胡极之一通过一个合适仪表接到对主放电阴极为规定的尼电位，不用的i喝极接到相同的正电位，但不通过仪表。在仪表中流过的电流

18、;蝇定为探摄电捕。4. 9 显示约尺寸子在规定的条件下工佑，通过一个起形面罩在大约为字符高度四十倍的距离来观察，面罩接触管壳并寄可移动的边平行于字挥主轴。移动商罩的边，直到每一边恰好开始遮掩最靠近它的字符边缘为止。显示的尺寸就由研得的面罩孔来确定。4. 1 0 准直性元件的准直生可以参考管基来检娃。下面叙述一个实际的方法作为例子。将五只管子包括进行试娃的一只放在经过仔细校准和定位的一排紧密间隔的管座内工作。符号的准直性和方向性祖对于基准管应在规屯的直线范围和角度范围以内。4. 1 1 亮理4. 1 1. 1 亮度的均匀性在规定的电流下字符上放电的亮度用一个稳光光点克度计来出量。光点与图象放电捆

19、比较小，并应注意在光点和盐、电之闻要通到良好的色彩匹玩。根据2号要对字符上不同的点应重复叫且。4. 1 1. 2 总的亮度每个字样的亮度用一个照皮计租一个光电抱来拥进电将它的灵敏度校准到相当于人眼的灵敏度。利用一个规定长度的1克盒将光电池接却被测口t。5 计数曹的测试5. 1 j;j. 将七个主要参数列出如1毛(a )引导极负电，宝，(h )引导极电源电，( )主阴强负电压，(d )主明极上出现的正电压s* 8 . 串S J / Z 90 1 O. 2 2 8 7 ( )引导极输人信号的持续时阅z( f )引导极输入信号的频率，( g )阳极电流.数不可以单独地考虑.如果要求参敦的极限值，就需

20、要其它的拿我刮到甘于许的工作条件中最不利的一组条件.因此，对于与其它变数有关的任何参数，这个参数的最大极限值就是宦这个容许的范围内其它变数任意组合的最低的最大国。同样，一个参数最小的极限值就是其它变数在它们容许的范围内最高的JtfJU=lO在某种条件下例如待用条件)，使用寿命的影响可能会减小管子吁咱的工作区域.当为了研究一个参数变化的程度循环放电时，可能要除去造成工作区的污物，并使管子反回到它的原来状态.研以，如果在测量期间，使放电在任意的长度内循环，就不会得到研估计的在特定的工作条件下研考虑的参数实际极限.因此，当测量已经工作的管子时，应使放电在尽可能短的时阅申循环.基于类似的原理，双向管申

21、的放电只应在一个规定的方!苟逐步进行.定常用的十个位置三十个阴极计数营的主要特栓的基本测量电路示于图4中.应该规定电阻Rl和R2的数值典型值为100kO).依次加到引导电极A和B上的规定的负脉冲应有短的上升和下降时间，以便能精确地规定加上的周期.此外，在引导摄A脉冲结束以前，引导极B的脉冲应该开始，以保证在脉冲之没有问隙存在.V(b) 入KoKg 1 , I 出号!等极iE电源电!至RK最正的主阴极电源电压负的电源电压图4一?计数臂的基本测试电路* 9 * :ll导极正电视、电厄SJ/Z9010. 22 87 一一一一寸 一一_j厂一一l最正的主阴极电源的电仿引导极A的脉冲引导极B 的脉冲国5

22、表示了桶对于仨阴破电源在所有的图5一一引导报电源电压的主1月极电原电位的负引导报电压和正引导极电源电压，中都用作参考电平，应保证能强立地改变后两个电位.5. 2 最小负引导极工作电压数(b)到(g )为选寇的数值时，引导极负转换电压J零缓慢地增加。环绕管子放电正常回转时的最低唱tt值。5. 3 景大引导极负工作电压数(b)到(g )为选边的数值时，增加引导极的负电压.测量使环绕管子的政电停止在回转时的最低电压值。5. 4 最小引导极!E电源工作电压数(a )到(g )为选定的数值参数(b )除夕忡，接噎地喊少引导极正电部、电压，测量环绕啻子的放电停止正常转时的最高电在倚啕5. 5 最大引导极正

23、电源工作电压参数(a )到(g )为选定的数也c参数(b)除外时);辍竭地增加引导极.正电源电压。测量使环绕雷子的放电结止正常丽特时的最小电埠。注.这个电压可能受到下列j树个原昂的限则(1) 当引导极电压增加时，由主要放电产佳的引导阴极探摄电流破减少，引导阴植在恃用期间出放电阴嵌溅射的物质将训导阴极迅速地污染b(b) 为了避免使剩余的正离子聚集到靠近硝电离主阴板周i嚣的区域，这样，要阻!七消电离过程。在引导极布;骂的正电源、电压和短的放电时间下，在引导极放电时;在鼠，引燃油面主阴极对i3日极!可除听要求的电位差吁瑞雪革小于引颇后面的主阴极对陌极间嗨听要求的电位盏，因此也捕碍放电的正常转换5.

24、6 最大主阴极工作电压参数(a)到(g )为选定的数值参数(c)民外时7:13到选撵输出端的负啦，;E从零缓慢地曾加。测量管子周明的放电岸止在，白描坏的最小电压。5. 7 在主阴撒上出现的最大丁作iEll，I长室主敬(a)到(g)均;在忌地放虫芥散d7阶外附.i苦;主J只板输llll主沮* 10* s ,J / Z 90 1 o. 2 2一81一唱一一. ，.，. .-.一的数值增加，直到放电停止正常转移为止。用一个示草草器测量主阴扳租翠位线之出现的最大电压.刚仔在营子放电停止正常回转以前，就达到这个最大113.。5. 8 最小工作复位电压( h )和(g )为选定的数值，以一定的速率将摔碎依

25、放掏到每个主阴极选择加上的tJ;C序，以便在每种情况下，要求放电沿啻子对地转移，缓慢地减小惊冲的数值，测量放电停止正常回转时的脉冲数值.应该二规定前沿上升率和臆冲的持续时110 5. 9 最大工作复位电压数(b )和(g)为选定的数值，以一定选择加上的次序，以便在每种情况下，要求放电冲的数值，测量放电停止正常回转时的弥持续时间5. 1 0 引燃电压率将除精依次加到每个主阴握子对应地转移.援f哇地增加.应该规定前沿的上升率和过足够大的电阻将直流正电压加到阳植来限制电流到需要的数值，并将这个电压以恒寇的速率增加典型值为5V/S)，记录对任何阴极发生主i燃的电压。5. 1 1 维持电压，.过足够大的电阻将直梳正电压加雪地回橙来限制电流到需要的数值.测量维持电压即为阳极一阴极阎晾对每个主胡摄和引导阴极的上的电压降.电源电压和不测量的电极阻抗应该规定.* 11*