霓虹灯指标。方案、说明

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霓虹灯指示器。无线电电子电气工程百科全书

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氖灯属于辉光放电装置类别。它是一个玻璃容器（图1），里面放置了两个金属电极。电极可以是扁平的、圆柱形的、直杆或弯杆的形式。钢瓶内充满惰性气体（氖气、氩气或它们与氦气的混合物），压力较低（几毫米汞柱）。

霓虹灯
图。 1

灯的一个电极是阴极，另一个是阳极。对于设计为在交流电下工作的灯，每个电极交替为阳极和阴极。

我们按照如图所示的图组装一个简单的安装。如图2所示，电源为电位器R1和测量极限为150V的电压表，与氖灯L1并联。

霓虹灯
图。 2

作为电源，您可以使用电池或提供至少 80 V 恒定电压的低功率整流器。

只要灯电极之间的电压较低，电极之间的气体间隙就是绝缘体。随着电位器滑块向左移动（根据电路），灯电极上的电压逐渐增加。对于给定的灯，在一定的电压下，其中会发生辉光放电，同时灯的内阻急剧下降，并且通过它的电流增加。灯中发生辉光放电的电压称为点火电压。其值取决于灯内气体的成分和压力、电极的材料和形状以及电极之间的距离。

辉光放电的出现可以解释如下。在气体中，即使在常温下，部分分子也会被电离，也就是说，在气体中，中性分子之间，会有电子和正离子——气体分子失去了部分电子。

当恒定电压施加到灯的电极时，它们之间会产生电场。电子在该场中移动到正极（阳极），正离子移动到负极（阴极）。如果灯电极之间的电场强度足够大，电子就会获得这样的速度，当它们与气体分子碰撞时，它们会将其电离；反过来，非电子轰击阴极，从阴极中击出新电子。由于电离，气体变得导电，但与电流由电子产生的金属不同，这里电子和离子都参与电流的产生。

由于气体分子在电离和复合期间（由于电子捕获而将离子还原成中性分子）都可以发光，因此阴极附近的气体开始发光。发光的颜色可以是红色或红橙色，具体取决于气体的成分。

当通过交流氖灯时，在两个电极处都观察到辉光。

发光面积取决于通过灯的电流强度。随着电流的增加，阴极的所有新部分都包含在工作中，发光区域扩大。灯电极上的电压几乎保持恒定，直到整个阴极被辉光覆盖。

霓虹灯 - 身体带电的指示器。不仅可以用静电计来判断人体是否带电，还可以用氖灯来判断。当氖灯电极的输出接近带电体时，例如通过摩擦而带电的玻璃或硬橡胶棒，灯中会发生辉光放电。保持灯跟随第二电极的输出。

在氖灯的帮助下，您可以确保在学校电泳机运行期间，只有沉积在磁盘上的铝粉区域带电 - 为此，您应该将灯带到磁盘的区域。如果灯靠近扇区之间的磁盘，灯将不会亮起。

霓虹灯-极性指示。利用阴极（即处于负电位的电极）发光的事实，可以使用氖灯来确定直流电源的极性。为此，将灯连接到电流源的端子，并确定灯的哪个电极发光。

以前，当将霓虹灯连接到极性已知的直流电源时，必须准确确定灯电极如何连接到底座。

霓虹灯-相线指示灯。公寓有两根电线。其中一根与地相连，称为中性线。触摸它是安全的。另一条电线称为火线，相对于地面完全通电，如果触摸可能会危及生命。您可以使用带有氖灯的探头来区分这些电线（图 3）。

霓虹灯
图。 3

探头可以安装在由透明塑料制成的螺丝刀手柄中，而一个灯电极通过电阻R1连接到螺丝刀刀片，另一个电极连接到戴在螺丝刀手柄上的金属环。

用螺丝刀刀头接触零线不会使灯点亮；如果接触相线，灯就会点亮。握住螺丝刀时应确保手与金属环接触。

霓虹灯-保险丝熔断信号装置。当保险丝熔断时 - “插头”，您必须将所有保险丝从插座中一根一根地拧出来，以寻找熔断的保险丝。如果在每个保险丝上并联一个氖灯和电阻器R1（图4），那么如果保险丝熔断，则通过接通的电器和电阻器R1的电源电压将施加到氖灯上，导致其点燃。

霓虹灯
图。 4

霓虹灯 - 电源电压指示器。白天，电网电压通常在一定范围内变化。到了晚上，当接入网络的电器总数增加时，电压会有所下降。白天，当网络负载较低时，电压变得正常或略高于正常。

对于某些设备，例如电视或收音机，电源电压变化不应超过一定值，以避免其发生故障。您可以使用电压表来控制电源电压，但最好使用霓虹灯上制作的电压指示器来控制。

指标方案如图所示。 5.

霓虹灯
图。 5

由电阻器 R220、R1 和 R2、R3 组成的两个分压器构成电压为 4 V 的交流网络。 MN-1型氖灯L2和L3与电阻器R1和R3并联。选择电阻器 R1 和 R2 的电阻，使得当电源电压等于最小允许电压 (1 V) 时，电阻器 R1 两端的电压降足以点亮 L200 灯。当电源电压增加到允许的最大电压（3 V）时，电阻器 R2 两端的电压降应等于 L230 灯的点亮电压。

因此，如果电源电压在可接受的范围内，则 L1 灯会点亮。如果没有一个灯亮起，则意味着电源电压不足以使电视正常运行，而两个灯都烧毁则表明电压增加到超过设定限制，在这两种情况下都必须将电视与网络断开。

作者：V.Shilov

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