Сопротивления тензорезистора

Следовательно, при заданном выходном напряжении коэффициент стабилизации увеличивается при уменьшении динамического сопротивления стабилитрона или при увеличении линейного сопротивления.

В неразветвленную часть цепи включают балластный резистор R0, сопротивление которого должно быть существенно больше дифференциального сопротивления стабилитрона Яд.

23. Зависимость дифференциального сопротивления стабилитрона КС533А от тока стабилизации

где гд — дифференциальные сопротивления стабилитрона или бареттера в рабочем режиме.

К недостаткам параметрических стабилизаторов относятся относительно низкий к.п.д., а также некоторые колебания напряжения стабилизации при изменениях Un и /н, обусловленные наличием динамического сопротивления стабилитрона (см. § 5.1). Кроме того, напряжение стабилизации несколько меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Это особенно заметно для мощных стабилитронов, поскольку при малых токах нагрузки (единицы

Так как величина сопротивления #62 значительно больше измене-нения общего сопротивления стабилитрона Ст2 и /?„, то можно счита-тать, что первый каскад стабилизатора на Cml работает при постоянной нагрузке (ci = dv = 0). Это позволяет получить от первого каскада большое значение Ки1ямт1 и несколько больший т] (см. сплошные и штриховые кривые на VIII.8 и VIII.9). Так как первый каскад, стабилизируя, значительно уменьшает величины а2 и Ь2 на входе второго каскада, то можно выбрать ток /сттш «*/сттшдоп. Это позволяет получить от первого каскада большую величину т) (50% и более). В результате двухкаскадный стабилизатор, при значении Ли/н.ном большем на порядок, чем у однокаскадного, имеет к. п. д. только в 2 раза меньший.

Качество стабилизации напряжения при изменении проходящего тока зависит от дифференциального сопротивления стабилитрона гст — величины, определяемой отношением приращения напряжения на стабилитроне к вызвавшему его малому приращению тока. Качество стабилизации тем выше, чем меньше дифференциальное сопротивление, так как ^ССт = "ТГ" ~Г~-

При малом токе, протекающем через стабилитрон (ток базы четвертого транзистора) напряжения стабилизации сильно изменяется, большая величина сопротивления стабилитрона уменьшает передаваемый сигнал, заметны шумы лавинного пробоя стабилитрона после усиления их четвертым каскадом усилителя.

5.1. На 5.1, а приведен рабочий участок вольт-амперной характеристики (в. а.х.) полупроводникового кремниевого стабилитрона—прибора, применяемого для стабилизации напряжения. Определить статическое и дифференциальное; сопротивления стабилитрона.

Коэффициент стабилизации напряжения в схеме 5.15, а возрастает с увеличением: сопротивления балластного резистора и уменьшением дифференциального сопротивления стабилитрона.

На 2.16 представлена схема измерения дифференциального сопротивления стабилитрона гст, которое относится к 2-параметрам диода. Генератор постоянного тока /Ti обеспечивает через стабилитрон заданный ток, измеряемый амперметром. От генератора /Т2 через конденсатор С подается переменный ток, амплитуда кото-

Величина сопротивления тензорезистора меняется при изменении сил деформации, поэтому для характеристики тензорезистора вводится сопротивление Яном, называемое номинальным. Оно соответствует сопротивлению без деформации при температуре 20° С.

Коэффициент тензочувствительности /С == (Д/?/#)/(Д///), где &.RIR — относительное изменение сопротивления тензорезистора. Этот коэффициент является переменной величиной, зависящей от температуры и относительной деформации.

Температурная нестабильность, или влияние температуры окружающей среды на основные параметры тензорезисторов, заключается, с одной стороны, в изменении сопротивления тензорезистора за счет его ТКС, а с другой — в появлении дополнительных механических напряжений вследствие различия в температурных коэффициентах линейного расширения материала тензорезистора и исследуемой детали.

i Так как изменение сопротивления тензорезистора, обусловленное наличием ТКС материала чувствительного элемента, равно Д/?а = Rae, то общее изменение сопротивления тензорезистора, вызванное изменением температуры окружающей среды на Д9,

где k — относительная чувствительность, а е^ — относительное изменение сопротивления тензорезистора.

где А/ — изменение длины решетки; А/? — изменение сопротивления тензорезистора; г - А/// — относительное удлинение решетки.

Адтр Ом Изменение сопротивления тензорезистора в результате наклейки

Изменение электрического сопротивления тензорезистора, закрепленного на механически напряженном элементе конструкции, пропорционально продольной деформации поверхности этого элемента. Точность такого преобразования зависит от свойств самого тензорезистора, его закрепления на объекте измерения [9] и воздействия влияющих величин, таких, как, например, температура окружающей среды. Кроме того, на точность преобразования влияют характеристики электрических цепей и приборов, служащих для измерения, индикации или регистрации изменения сопротивления тензорезистора. Зависимость точности преобразования от различных влияющих величин подробнее будет рассмотрена в соответствующих разделах. Здесь заметим лишь, что с помощью рационального размещения тензорезисторов влияние различных факторов можно ограничить достаточно малыми пределами.

Какую роль могут играть сопротивления изоляции, показывает небольшой расчет. Будем исходить из того, что разбаланс моста в результате наличия сопротивлений изоляции, подключенных к каждому плечу моста, может быть выражен через разбаланс моста, возникающий в том случае, если сопротивление изоляции Rm3 (R -С /?из) подключено параллельно только к одному сопротивлению моста R. Относительное изменение сопротивления тензорезистора за счет механического воздействия будет (AR/R)Mex = Кг, в то время как соответствующая величина, выраженная через /?Из, с хорошим приближением может быть представлена как (AR/R)B3 ~ R/Rma. Если потребовать, чтобы разбаланс моста за счет Rn3 ввиду возможных больших колебаний этих значений составлял всего лишь 1/100 разбаланса в результате механического воздействия на тензорезистор с минимально встречающимся измеряемым значением деформации еМин, то получается следующая упрощенная формула:

Следовательно, наклеивание тензорезисторов под каким-либо иным углом нецелесообразно и поэтому исключается из дальнейшего рассмотрения. Изменение сопротивления тензорезистора равно в таком случае

Простейшие вращающиеся коллекторы с контактными кольцами обладают тем недостатком, что их переходное сопротивление изменяется в зависимости от температуры и давления щетки на контактные кольца [2, 8, 11]. Если коммутатор с контактными кольцами включается в полумост (фиг. 5.13,а), то при измерении с проволочными тензорезисторами возможны погрешности порядка 10% и выше, так как контактное изменение сопротивления коммутатора Д/?к накладывается на незначительное изменение сопротивления тензорезистора Д#Мех- В таких случаях применение полупроводниковых тензорезисторов значительно более