Изменений температуры

Линейная ^LC-схема без управляемых источников при гармонических воздействиях одной частоты. Пусть схема находится под воздействием независимых источников гармонического напряжения и тока некоторой частоты со и выходной величиной анализируемой схемы является напряжение 1/вих. Для номинальных значений напряжений, токов, сопротивлений будем пользоваться обозначениями Оном, /ном, ZHOM. Рассмотрим влияние на напряжение t/вых изменений сопротивления Zt i-ro элемента.

с эталонным, разность напряжений усиливается, еще больше открывая транзисторы и еще больше увеличивая напряжение на выходе, так чтобы i/CTan -*• -Бэт. Если коэффициент усиления Я -»• оо, то ДУ ~» 0 и ?/стаб — ??ат и мало зависит от изменений напряжения питания и изменений сопротивления нагрузки.

лебаний напряжения, частоты источника питания и изменений сопротивления нагрузки.

Для уменьшения влияния возможных изменений сопротивления проводной линии связи ЛС последовательно с линией на передающей стороне включается балластное сопротивление RQ (около 3 кОм). Выходной прибор ВП измеряет ТОК В КОНЦе ЛИНИИ /вых.

Температурная погрешность в электродинамических вольтметрах возникает вследствие изменений сопротивления катушек и упругости спиральных пружин. Как ив вольтметрах других систем, температурная погрешность будет тем меньше, чем больше добавочное сопротивление. С уменьшением предела измерения полное сопротивление вольтметра, а также соотношение между добавочным сопротивлением и сопротивлением катушки уменьшаются, а температурная погрешность увеличивается.

Паровые турбины (ПТУ) в течение нескольких десятилетий занимали практически монопольное положение в качестве приводных двигателей дли ТК мощностью от 6 до 30 МВт. В отдельных случаях ПТУ применялись даже для привода ТК мощностью до 1—3 МВт. Объясняется это тем, что ПТУ позволяют плавно и экономично регулировать производительность и давление, развиваемое ТК. Кроме того, приводные турбины снабжаются регуляторами, обеспечивающими постоянный расход дутья независимо от изменений сопротивления шихты в печи (G = = const при р„ K = var), изменяя соответственно частоту вращения ТК, что очень важно для ровной и производительной работы печи.

Различают три способа подключения резисторов, сопротивление которых необходимо измерить, к одинарному мосту: по двух-, трех- и четырехпро-водной схемам ( 5.9). Двухпроводная схема ( 5.9, а) применяется при измерении сопротивлений средних и больших значений (более 10 Ом); трехпроводная схема ( 5.9, б) — при измерении небольших изменений сопротивления резистора, удаленного от моста на некоторое расстояние. Обычно эта схема применяется в технике измерения неэлектрических величин электрическими методами, например температур посредством термометров сопротивления. Четырехпроводная схема ( 5.9, в) применяется для измерения низкоомных сопротивлений (менее 10 Ом).

В блоке измерения сопротивление осуществляет преобразование изменений сопротивления в изменение постоянного напряжения, которое измеряется базовым блоком. Преобразователь сопротивления в напряжение выполнен на операционном усилителе. Измеряемое сопротивление включается в цепь обратной связи усилителя, к входу которого через один из опорных резисторов (в зависимости от предела измерения) подключается источник образцового напряжения. В этом случае выходное напряжение усилителя будет пропорционально измеряемому сопротивлению.

Температурный дрейф возникает из-за температурных изменений сопротивления Ro и характеризуется коэффициентом у. Относительный дрейф в этом случае составит

При значительном удалении ИП от вторичного прибора на изменение напряжения питания мостовой схемы ИП начинает влиять сопротивление проводов питающей линии. Для обеспечения постоянства напряжения питания удаленных на большое расстояние ИП используется автоматический регулятор, на который от зажимов питания мостовой схемы ИП посредством отдельной пары измерительных проводов подается напряжение питания. Использование автоматического регулятора позволяет, в частности, скомпенсировать влияние температурных изменений сопротивления питающих проводов на величину напряжения питания.

Стабильность частоты автогенераторов является одним из важнейших параметров, в значительной степени определяющих надежность и точность работы устройств промышленной электроники. Нестабильность частоты генерируемых колебаний зависит от изменений температуры, влажности, давления, от механических воздействий, колебаний напряжения питания, внешних электромагнитных полей и других дестабилизирующих факторов. Воздействие дестабилизирующих факторов на стабильность частоты проявляется в изменении емкостей конденсаторов, индуктивностей дросселей и сопротивлений резисторов, входящих в состав колебательных контуров и jRC-цепей обратных связей. Стабильность частоты автогенераторов зависит также от паразитных емкостей и индуктивностей и их изменений, которые так или иначе влияют на чистоту /0 и которые необходимо учитывать при расчетах и настройке автогенераторов.

Существенным недостатком транзисторов является зависимость их характеристик от изменений температуры, или температурная нестабильность.

Электрорадиоэлементы и механические части РЭС характеризуются термостойкостью, под которой понимается способность материалов и компонентов кратковременно выдерживать воздействие высоких и низких температур, а также резких изменений температуры (термоударов). Термостойкость определяют по температуре, соответствующей началу существенных изменений свойств или параметров компонентов, обусловленных различными физико-химическими процессами. Например, термостойкость р-и-переходов транзистора ограничена при высоких температурах собственной проводимостью кристалла полупроводника, а также явлением кумулятивного разогрева, приводящего к недопустимому возрастанию нулевого тока коллектора и пробою /ья-перехода. Считается, что допустимая температура для германиевого перехода составляет 85... 110°С, для кремниевого 125...150°С, для непропитанных волокнистых материалов (бумага, картон, натуральный шелк) +90 °С; для материалов из стекловолокна, пропитанного эпоксидными лаками, +133°С. В тех случаях, когда конструкция не обеспечивает нормального теплового режима обычных элементов, могут быть использованы элементы, работающие в широком температурном диапазоне благодаря введению устройств термокомпенсации. Это усложняет электрическую схему и конструкцию, ухудшает энергетические и массогабаритные параметры, стоимость РЭС и не всегда обеспечивает требуемую надежность.

Если средняя температура окружающей среды близка нормальной для РЭС, то система должна обеспечить изоляцию от влияния быстрых изменений температуры внешней среды. Это достигается применением пассивных (теплоизоляция, отражающие покрытия) или активных (нагрев, охлаждение, реверс) систем термостатиро-вания. Если средняя температура окружающей среды значительно отличается от нормальной для РЭС, то используются системы для уменьшения этой разности путем дополнительного нагревания или охлаждения РЭС до средней температуры окружающей среды. Охлаждение используется в тех случаях, когда необходимо уменьшить влияние выделяющейся в аппаратуре теплоты, отвести тепловой поток от аппаратуры и затем рассеять его. Это осуществляется с помощью различных систем охлаждения, для которых имеют значение такие факторы, как способ передачи теплоты, тип хладоагента и его связь с окружающей средой, режим работы аппаратуры и способ поглощения теплоты.

малая потребляемая мощность 5т.НОм (см. § 1.7) и минимальная зависимость уровня срабатывания от дестабилизирующих факторов (изменений температуры окружающей среды и напряжения пита-нияРО).

Для создания усилителей очень низких частот и особенно усилителей постоянных и медленно изменяющихся напряжений и токов используют двухкаекадные усилители на комплементарных парах транзисторов с непосредственными связями. В частности, на 41, а приведена схема подобного усилителя, выполненного на двух транзисторах, первый из которых VT1 имеет проводимость п—р—п', второй VT2 — проводимость р—п—р. Транзисторы и резисторы в коллекторных (RK) и эмиттерных (R3) цепях попарно симметричны и подобраны таким образом, что обеспечивается стабильный рабочий режим по постоянному току и параметры усилителя очень мало зависят от изменений напряжения источника питания и изменений температуры. Если на входе и выходе усилителя устанавливаются разделительные конденсаторы С1 и С2, то усилитель пригоден только для усиления импульсных сигналов и сигналов переменного тока.

Упрощенная функциональная схема операционного усилителя приведена на 44, б. На входе операционного усилителя включается симметричный дифференциальный усилительный каскад, выполненный в данном случае на двух транзисторах VT1 и VT2 и резисторах RK, Rg и R. При этом вход по базе транзистора VT1 — неинвертирующий, по базе VT2 — инвертирующий. Дифференциальный каскад — согласующий и поэтому обеспечивает сравнительно малое усиление сигналов. Основное усиление производится с помощью неинвертирующего усилителя +/С0, коэффициент усиления по напряжению которого может достигать 107. Как правило, такой большой коэффициент усиления от одного операционного усилителя стараются не получать, ибо в таком режиме работы очень трудно обеспечить его стабильность; и в первую очередь — малую зависимость от изменения напряжений питания и изменений температуры. Коэффициент усиления до заданного уровня (обычно, до 10—102) снижается путем охвата операционного усилителя глубокой отрицательной обратной связью, что наиболее просто достигается соединением выхода с инвертирующим входом через резистивный делитель. В зависимости от того, на какие входы подаются сигналы, операционный усилитель может использоваться в качестве инвертирующего, неинвертирующего или дифференциального усилителя.

Для уменьшения погрешности от нестабильности магнитных параметров магнитной цепи необходимо обеспечить жесткое соединение магнита и магнитопровода и после сборки подвергнуть преобразователь старению путем многократных изменений температуры.

Для автоматической компенсации влияния изменений температуры свободных концов ТП или удлинительных проводов применяют тем-пературозависимые компенсационные схемы, термочувствительный элемент которых размещают в месте подключения свободных концов ко вторичному измерительному прибору.

В качестве первичного преобразователя пирометров полного излучения используют зачерненные термоэлектрические преобразователи, чувствительные ко всем длинам волн. Оптическая система предназначена для концентрации потока энергии на чувствительный элемент и выполняется самым различным образом. Чаще всего применяют пирометры следующей структуры ( 22.3). Поток излучения от объекта 1 концентрируется на термоэлектрическом приемнике 5 с помощью вогнутого зеркала 3. Диафрагма 2 служит для создания необходимого уровня выходного сигнала, соответствующего верхнему диапазону измерения. Схема 6 предназначена для компенсации влияния изменений температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя. Для уменьшения влияния температуры корпуса на чувствительный элемент он защищен экраном 4, а внутренняя поверхность трубы выполнена ребристой и зачернена. Для повышения чувствительности пирометров применяют более сложную' оптическую систему, например с двумя зеркалами.

Для автоматической коррекции влияния изменений температуры исследуемой жидкости на показания прибора служит четырехплечий мост, питаемый от обмотки шм и включенный выходной диагональю в цепь обмоток w'l, WK и реохорда Rp. Мост образуют три плеча R1, R2 и R3 — манганиновые, а четвертое /?т (термозависимое) помещается в исследуемую жидкость.