§ 143. Неоновая лампа

Неоновая лампа — это газоразрядная лампа  (рис. 199), в кото­рой образуется тлеющий электрический разряд. Она представляет собой баллон 1 из стекла, наполненный смесью газов неона, гелия и   аргона.

Внутри баллона помещаются два металлических электрода 2 и 3, находящиеся на некотором расстоянии один от другого.

Электроды соединяются с цоколем лампы 4, а лампа — с сетью через патрон.

Неоновые лампы выбираются по напряжению сети (127—220 в), по напряжению, при котором возникает электрический разряд (60—550 в), а также по  наибольшему  допустимому  току (0,2— I 30 ма).

Срок службы неоновых ламп  100—1000 ч. Они  имеют  длину 28—90 мм и диаметр 7—56 мм. Неоновые лампы можно включать как в цепь переменного, так и постоянного тока. У ламп, включенных в цепь переменного тока, свечение наблюдается попеременно у обоих электродов и частота вспышек равна удвоенной частоте переменного тока. При включении их в цепь постоянного тока све­чение наблюдается только у одного электрода.

Неоновая лампа светится и в том случае, когда к ней не под­ключен источник электрической энергии. Если поместить неоновую лампу в сравнительно сильное электрическое поле, то в ней начинается процесс ионизации, возникает электрический разряд и она начинает светиться.

каторы,  определяющие наличие постоянного или переменного на­пряжения. Их можно использовать для измерения величины напря­жения. Если известно напряжение зажигания данной лампы, то при включении ее в электрическую цепь она будет светиться лишь в том' случае, когда подаваемое напряжение будет не меньше напряжения зажигания.

Неоновую лампу применяют иногда в генераторах, создающих пилообразное напряжение. На рис. 199, в приведена схема генера­тора с неоновой лампой и график пилообразного напряжения. Лам­па включена последовательно с сопротивлением r0 и к ней парал­лельно подключен конденсатор С. При подключении напряжения к зажимам цепи конденсатор заряжается через сопротивление r0 и напряжение на нем постепенно возрастает. Когда с течением времени напряжение конденсатора достигает значения Uз, необхо­димого для зажигания неоновой лампы, последняя зажигается. После этого начинается разряд конденсатора через лампу, кото­рый продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не пони­зится до напряжения погашения лампы Uп. Тогда лампа гаснет и снова происходит подразрядка конденсатора.

Если напряжение конденсатора вторично достигнет значения Uз, то лампа вновь загорится и конденсатор опять начнет разря­жаться до момента, когда напряжение на конденсаторе станет рав­ным Uд, и лампа вновь погаснет, Далее процесс будет повторяться.

 Частота колебаний напряжения в цепи такого генератора зависит от величины емкости С, сопротивления г0 и напряжения зажигания и гашения лампы, а также от напряжения источника электрической энергии, подводимого к генератору. Изменением величин r и С можно изменять частоту генератора от нескольких герц до десятков килогерц.

Неоновая лампа используется на производстве в приборах для определения числа оборотов вращающихся осей и валов механиз­мов и станков. Такие приборы называются стробоскопическими тахометрами.

Работа этих приборов основана на стробоскопическом эффекте. Сущность такого эффекта заключается в том, что деталь, скорость которой хотят определить, освещается неоновой лампой, зажигаю­щейся с определенной частотой. Когда частота вспышек равна или кратна скорости вращения детали, то она в свете вспышек кажется неподвижной. Допустим, что мы хотим определить скорость вра­щения вала. Для этого на его торец необходимо наклеить стробо­скопический диск, разделенный на четыре сектора: два черных и два белых.

Пустив в ход вал, включаем неоновую лампу, питаемую пере­менным током определенной частоты, и освещаем ею стробоскопи­ческий диск. Если при этом диск, наклеенный на вал, будет пере­мещаться в сторону его вращения, то это укажет на его повышен­ную скорость. Когда перемещение стробоскопического диска на­правлено в сторону, обратную вращению вала, то скорость его мала. Если диск будет казаться неподвижным, это будет означать, что скорость вала нормальная. Таким образом, с помощью такого устройства можно быстро определить скоростной режим того или иного механизма и принять меры для его регулирования.