Температурную стабильность

В амперметрах с параллельным соединением подвижной рамки и неподвижной катушки вследствие различия их сопротивлений может произойти некоторое перераспределение сил токов, в результате чего изменится и вращающий момент прибора. В таких приборах возможно также появление температурной погрешности вследствие различия температурных коэффициентов сопротивления катушек (в цепи рамки имеются противодействующие пружины, температурный коэффициент сопротивления которых меньше, чем у медного провода подвижной катушки). Чтобы устранить температурную погрешность, в электродинамических амперметрах последовательно с ними включают подгоночные резксторы из манганина, точную подгонку сопротивления которых проводят при регулировке угла отклонения стрелки амперметра.

Из (4.12) видно, что температурную погрешность вольтметра можно уменьшить, увеличивая стабильное добавочное сопротивление.

4.8. Рассчитайте сопротивление шунта так, чтобы на базе магнитоэлектрического механизма задачи 4.1 сделать амперметр с пределом измерения 5 А, и определите его температурную погрешность,

541. Шунт для увеличения предела измерения амперметра с 1 до 100 А выполнен из четырех включаемых параллельно манганиновых пластинок сечением Змм xl мм. Рассчитать необходимую длину пластинок и найти температурную погрешность сопротивления Шунта при температуре 333 К, если внутреннее сопротивление амперметра в нормальных условиях 0,1 Ом.

Во-первых, #4 должно более чем на два порядка быть меньше минимального сопротивления утечки (изоляции) ??из конденсатора (см. § 4.2) во всем диапазоне рабочих температур. Это связано с существенной зависимостью ^Из or температуры, что при соизмеримых значениях R4 и Киз вызвало бы большую температурную 'погрешность ^Ср- Причем здесь не помогает и увеличение емкости С с целью снижения значения /?4. необходимого для получения заданной выдержки времени, так как значение ^из уменьшается во столько раз, во сколько увеличивается емкость С. Как уже указывалось в § 4.2, необходимо выбирать tcp значительно меньшим постоянной времени конденсатора TC.

5. Определяют относительную температурную погрешность

Наиболее широкое распространение получили консольные и двух-консольные преобразователи, а для преобразований малых и медлен-ноизменяющихся перемещений — устройства с навесными тензопреоб-разователями. В консольных ( 6.19, а) и двухконсольных ( 6.19, б) преобразователях преобразуемое перемещение воздействует на упругий элемент 2 посредством штока 1. Тензорезисторы 3 наклеены по обе стороны балки, что при включении в измерительную цепь по схеме 6.17, б позволяет увеличить чувствительность и уменьшить температурную погрешность.

Для подгонки сопротивления катушки Ryp служит катушка RK, сопротивление которой равно значению сопротивления преобразователя, соответствующему определенной (помеченной красной чертой) отметке на шкале прибора. Замкнув накоротко преобразователь термометра Rr и включив RK, необходимо отматывать проволоку с катушки /?ур до тех пор, пока стрелка указателя не остановится на определенной отметке шкалы. После этого сопротивление RK закорачивается (как это показано на 6-11) и в дальнейшей работе термометра не участвует. Часть сопротивления R5 выпол-- няется из меди, что позволяет корректировать температурную погрешность логометра.

Погрешности индукционного преобразователя вызываются изменением его геометрических размеров, индукции постоянного магнита и удельного сопротивления диска. Для уменьшения температурной погрешности индукционного преобразователя желательно выбрать такой материал диска, чтобы температурная погрешность его сопротивления корректировала температурную погрешность магнита.

Датчик устанавливается на нуль изменением угла поворота сердечника измерительной катушки относительно сердечника намагничивающей катушки (они должны быть взаимно перпендикулярны). После установки нуля вся магнитная система заливается эпоксидной смолой, которая фик:ирует положение деталей, а также предохраняет датчик от воздействия внешней среды. Датчики типа ДМ выпускаются с чувствительным элементом диаметром 40— 120 мм и длиной 50—70 мм. Они рассчитаны на питание от сети переменного тока напряжением 36 б и частотой 50 гц. Потребляемая мощность 2,5 ва. Номинальное выходное напряжение вторичной цепи, соответствующее пределу измерения по моменту, равно 1,5 в. Выпускаемые преобразователи ДМ имеют основную погрешность не более + 1,5% и температурную погрешность в диапазоне колебания температур от —20 до + 60° С не более ±0,5% на 10 град.

К постоянным систематическим погрешностям относят погрешность градуировки шкалы, погрешность значения меры, температурную погрешность и т. д.

Кобальтовые магниты (магниты из феррита кобальта). Эти магниты имеют более высокую температурную стабильность,

а) температурную стабильность емкости конденсатора (чем меньше температурный коэффициент емкости конденсатора, тем выше температурная стабильность параметров фильтра);

При конструировании акустоэлектронных фильтров, как правило, возникают следующие вопросы: каким образом достигнуть требуемую температурную стабильность параметров фильтра; как уменьшить затухание фильтруемого электрического сигнала в полосе пропускания; как осуществить необходимую развязку входного и выходного преобразователей; как снизить массу и габаритные размеры фильтра; как обеспечить механическую прочность конструкции и какими методами достичь ее герметизации; как сделать конструкцию технологичной; за счет чего можно снизить стоимостные показатели фильтра; как осуществить механическое крепление фильтра в аппаратуре и его электрический монтаж?

2. Сравнивая заданную индуктивность с индуктивностью, реализуемой на каркасе определенного диаметра (индуцируется на экране пульта оператора), выбирают тип обмотки катушки (однослойную с шагом, сплошную одно- или многослойную). При этом руководствуются следующими соображениями. При однослойной обмотке достигаются высокая добротность (Q= 15CM-400) катушки и температурная стабильность индуктивности [аь^(10ч-50)х X 10~6 "С"1)], так как возможно применение тугой, горячей намотки, либо выполнение обмотки путем вжигания серебра в керамический каркас. Однако габаритные размеры катушки при этом возрастают. И наоборот, при больших значениях L с целью уменьшения габаритных размеров катушки применяют многослойные обмотки, имеющие низкую температурную стабильность индуктивности (a^lSO-lO-^C-1).

Предложенная программа содержит подпрограммы, т. е. обеспечивается ее совершенствование путем «наращивания». Предлагается разработать дополнительные подпрограммы, позволяющие рассчитывать, например, потери в экране и сердечнике, а следовательно, и добротность катушки с учетом данных потерь; точность и температурную стабильность индуктивности. Необходимый для этого материал (формулы, коэффициенты, графики и др.) приведен в [1].

При выборе материала для диска-резонатора необходимо учитывать требуемую температурную стабильность центральной частоты, температурный коэффициент которой [12] еу«=+0,5(а,+

сительно небольших размерах, высокую точность и хорошую температурную стабильность.

Недостаток рассмотренного ЦАП, ограничивающий его применение в случае многоразрядных цифровых сигналов, — очень большой диапазон изменения сопротивления взвешенных резисторов: если, к примеру, необходимо преобразовывать 12-разрядный цифровой сигнал, а резистор в цепи старшего значащего разряда равен jR = 1 кОм, то в младшем разряде сопротивление должно быть в 2"-1 = 2й = 2048 раз больше, т. е, 2048 кОм. По интегральной технологии изготовить такую резистивную матрицу практически невозможно, а в случае дискретной сборки —• трудно обеспечить одинаковую температурную стабильность всех резисторов. Поэтому в современных ЦАП применяются несколько иные резисторные матрицы, в которых используются одинаковые или отличающиеся в 2—4 раза резисторы. Наиболее часто применяются матрицы R—2R ( 119, в), составленные из резисторов всего двух номиналов R и 2^, что делает изготовление матрицы очень технологичным и позволяет выполнять ее в интегральном исполнении, вместе со всеми необходимыми активными элементами (электронными ключами и схемами их управления, суммирующими операционными усилителями и т. д.). Особенностью матрицы R—2R является постоянство сопротивления в узлах: если цепочка резисторов R—2R замкнута на резистор с сопротивлением 2R со стороны младшего разряда ( 119, в), то в любом ее узле (объединяющем два резистора R и один резистор 2R) сопротивление слева и справа будет равно 2R (если ключи справа и слева замкнуты на землю). Вследствие этого токи /1( ..., /л, как и в предыдущей схеме, отличаются в 2' раз: /х = /о/21, ..., /„ = /с/2'1, где /0 = U0JR, а суммарный ток Is строго пропорционален коду входного цифрового сигнала.

В ОУ применяют также схему смещения уровня усиленного сигнала. Ее назначение — смещение уровня постоянной составляющей сигнала, необходимого для получения в исходном состоянии (U\ = t/2 = 0) на выходе ОУ напряжения, близкого к нулю. Электрическая схема конкретного ОУ содержит кроме указанных каскадов большое количество вспомогательных элементов, обеспечивающих требуемое усиление, снижение шумов, температурную стабильность и т. д.

В качестве основных источников СВЧ-мощности в микросхемах дециметрового и сантиметрового диапазона СВЧ в настоящее время применяют полевые и биполярные транзисторы. Если биполярные транзисторы позволяют сейчас получать мощность более 10 Вт на частотах около 10 ГГц при к.п.д. 25—50%, то полевые транзисторы отдают мощность порядка единиц ватт на частотах свыше 20 ГГц и к тому же имеют более высокую температурную стабильность.

Температурную стабильность диффузионных конденсаторов можно оценить по температурному коэффициенту емкости (ТКЕ)