Температурная нестабильность

В приведенной схеме последовательно ' со стабилитроном включен термистор. Поскольку полупроводниковый стабилитрон обладает положительным температурным коэффициентом, а термистор — отрицательным, при таком включении достигается температурная компенсация изменений выходного напряжения. Для этой же цели вместо термистора можно включать и полупроводниковые диоды, обладающие отрицательным температурным коэффициентом.

Температурная компенсация может осуществляться с помощью термомагнитного шунта, выполненного из материала, магнитная проницаемость которого уменьшается с повышением температуры. Магнитный поток, ответвляе- — мый в шунт при повышении \У температуры, уменьшается, а индукция в воздушном зазоре С

тер, смещенный в прямом направлении, имеет абсолютное значение ТКН примерно 1,5—2,5 мВ/°С. Стабилитрон в зависимости от включения имеет отрицательный или положительный ТКН (табл. 12). Все изменения напряжения, и в том числе вызванные изменением температуры в цепях, входящих в цепь обратной связи, «отрабатываются» стабилизатором. Однако изменения напряжения в цепи сравнения — делитель выходного напряжения, опорный стабилитрон и переход база — эмиттер — передаются на выход стабилизатора. Часто имеется некоторая температурная компенсация в самой цепи сравнения, где положительный ТКН опорного стабилитрона (при обратном включении) частично компенсируется отрицательным ТКН перехода база — эмиттер ТУ. Решающее влияние оказывает изменение (7Эть поэтому с ростом температуры при обратном включении Ст1 база ТУ становится менее отрицательной (схема на VIII.17, а) и под действием отрицательной обратной связи напряжение на выходе ?/вых растет. Изменение температуры от — 10 до +60° С может изменить 1/ВЬ1Х на величину от 2 до 4%.

Для измерения касательных напряжений можно использовать тен-зорезисторы, наклеенные непосредственно на валах исследуемых механизмов, а если это невозможно,— на упругих элементах, соединяемых с рабочим валом. Тензорезисторы следует наклеивать в направлении наибольших касательных напряжений, т. е. под углом 45° к оси вала, как показано на рис, 21.13. Включением тензорезисторов в два соседних плеча моста обеспечивается не только температурная компенсация, но и устранение влияния изгиба вала на результат измерения, так как значения и знаки деформаций обоих преобразователей одинаковы.

размыкающих контактов 6, вводимых в цепь катушки контактора. При перегрузке током биметаллическая пластинка, деформируясь под влиянием тепла, излучаемого нагревателем, освобождает рычаг, который под действием пружины / поворачивается против направления вращения часовой стрелки, а пружина 7 размыкает контакты реле. В исходное положение рычаг можно возвратить нажимом кнопки возврата 5 после охлаждения биметаллической пластинки, а вместе с ней л защищаемого от перегрузки током приемника, на что требуется примерно 0,5—3 мин. Выдержка времени теплового реле зависит от тока в нагревателе, предварительного режима нагрузки и температуры окружающей среды ( 181, б), если в реле не предусмотрена температурная компенсация.

размыкающих контактов 6, вводимых в цепь катушки контактора. При перегрузке током биметаллическая пластинка, деформируясь под влиянием тепла, излучаемого нагревателем, освобождает рычаг, который под действием пружины 1 поворачивается против направления вращения часовой стрелки, а пружина 7 размыкает контакты реле. В исходное положение рычаг можно возвратить нажимом кнопки возврата 5 после охлаждения биметаллической пластинки, а вместе с ней л защищаемого от перегрузки током приемника, на что требуется примерно 0,5—3 мин. Выдержка времени теплового реле зависит от тока в нагревателе, предварительного режима нагрузки и температуры окружающей среды ( 181, б), если в реле не предусмотрена температурная компенсация.

Для измерения касательных напряжений можно использовать тен-зорезисторы, наклеенные непосредственно на валах исследуемых механизмов, а если это невозможно,— на упругих элементах, соединяемых с рабочим валом. Тензорезисторы следует наклеивать в направлении наибольших касательных напряжений, т. е. под углом 45° к оси вала, как показано на 21.13. Включением тензорезисторов в два соседних плеча моста обеспечивается не только температурная компенсация, но и устранение влияния изгиба вала на результат измерения, так как значения и знаки деформаций обоих преобразователей одинаковы.

Основные функции, выполняемые унифицирующими элементами, сводятся к линейным ((установление нуля, температурная компенсация, масштабирование) и нелинейным (линеаризация) преобразованиям сигналов от датчиков, а также к уменьшению помех от цепей с датчиками.

Стабилизаторы на полупроводниковых стабилитронах можно строить по аналогичным схемам. В схеме 5.18 последовательно со стабилитроном включен термистор. Поскольку полупроводниковый стабилитрон обладает положительным температурным коэффициентом, а термистор — отрицательным, при таком включении достигается температурная компенсация изменений выходного напряжения. Для этой же цели вместо термистора можно включать и полупроводниковые диоды, обладающие отрицательным температурным коэффициентом.

Для точной работы логарифмирующего звена в широком диапазоне изменения температур необходима соответствующая температурная компенсация, что приводит к усложнению его схемы.

При создании приборов для измерения очень малых напряжений (например, э, д. с. термопар) желательно, чтобы всё напряжение подводилось непосредственно к цепи измерительного механизма. В этом случае температурная компенсация осуществляется не с помощью схем, а посредством термомагнитного шунта. Такой шунт выполняется из специальных магнитных материалов (сплавов меди с никелем или железа с никелем), у которых магнитная проницаемость существенно уменьшается при возрастании температуры. Конструктивно термомагнитный шунт представляет собой пластинки, которыми замыкаются полюсные наконечники постоянного магнита. При повышении температуры магнитное сопротивление шунта возрастает, что приводит к увеличению индукции в воздушном зазоре и к малой зависимости показаний от температуры.

В транзисторных усилителях главной причиной дрейфа является температурная нестабильность транзисторов.

Температурная, нестабильность кварцевого резонатора очень мала — у некоторых кристаллов она имеет значение 10~8.

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

В общем случае частота генерации будет зависеть и от параметров усилителя. Однако применение ОУ с глубокой ООС практически устраняет этот фактор. В результате температурная нестабильность / RC-генератора на ОУ определяется только нестабильностью /?С-цепей и имеет весьма малые значения.

У кремниевых транзисторов абсолютная температурная нестабильность несколько меньше, чем у германиевых.

Транзисторные усилители по сравнению с ламповыми имеют две особенности. Во-первых, они управляются током, а не напряжением; во-вторых, температурная нестабильность параметров транзисторов требует применения для транзисторных усилителей схем температурной стабилизации.

Указанные параметры магнитных материалов не являются строго стабильными. Так, магнитная проницаемость ц зависит от температуры сердечника; температурная нестабильность ц характеризуется температурным коэффициентом магнитной проницаемости:

рабочее напряжение Umax, температурная нестабильность или температурный коэффициент "g сопротивления, уровень собственных шумов.

Температурная нестабильность или температурный коэффициент сопротивления (ТКС) характеризует относительное изменение сопротивления, вызванное изменением температуры.

Основные технико-метрологические характеристики. К основным технико-метрологическим характеристикам тензорезисторов относятся тензочувствительность, ползучесть, механический гистерезис, температурная нестабильность, динамические характеристики.

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.