www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

от заданного значения будет сопровождаться нарушением равновесия схемы и появлением напряжения на нагрузке (7,..

Если приходится обходиться одним источником питания, а выводить среднюю точку неудобно, то используют мостовую схему (рис. 48, е).

В дифференциальных и мостовых схемах сопротивление Гр выполняет функции задатчика.

В мостовой схеме можно использовать два одинаковых .терморезистора (рис. 49, а). При равенстве сопротивлений плеч это дает увеличение чувствительности вдвое. Если применить две

Фвх) А

Фвх)

Фвх),

JBblX

ФвхШ ФтГА,

Фвх) \

Фвх)У

Rm Ивых

а) д) 6)

Рис. 49. Схемы с несколькими рабочими терморезисторами:

а - мостовая схема с двумя терморезисторами одного знака; б - мостовая схема с двумя парами терморезисторои противоположного знака; в - дифференциальная схема с двумя тсрморезнсторамн противоположного знака

пары терморезисторов с температурными коэффициентами противоположного знака, то плечи моста будут содержать только терморезисторы (рис. 49, б). Если два терморезистора с температурными коэффициентами разного знака включить в противоположные плечи дифференциальной схемы (рис. 49, в), то значительно повышается чувствительность (коэффициент усиления) схемы. Однако часто нестабильность характеристик терморезисторов вызывает увеличение нестабильности нуля.

При питании от переменного тока особенно удобной оказывается дифференциальная схема, которая позволяет использовать трансформатор с нулевой точкой (рис. 50, а). Разновидностью мостовой схемы переменного тока является дифференциально-мостовая схема с выходным трансформатором (рис. 50, б).

Терморезисторы, как правило, применяются для контроля температур не выше 700-800 С.

При контроле температуры терморезисторы обычно нагружают небольшими токами. Если через резистор пропускать более сильный ток, то и перегрев терморезистора по OTHOujennro к окружающей среде может стать значительным; при этом величина установившегося перегрева будет зависеть от коэффициента теплоотдачи поверхности терморезистора, а следовательно, и от скорости



движения контролируемой среды относительно терморезистора и от плотности среды. Это явление может быть использовано для устройства датчиков скорости жидкостей и газов (при неизменной температуре и плотности), плотности газов (при неизменной темпе-

Рис. 50. Некоторые схемы с терморезисторами на переменном

токе:

а - дифференциа.11ьная схема с двумя терморезисторами противопо-ложного знака; б - мостовая схема с выходным дифференциальным трансформатором

ратуре и скорости) и т. д. Разница в коэффициентах теплоотдачи различных газов иногда позволяет применять подобные датчики для анализа газовой смеси.

Из всех видов терморезисторов наиболее перспективными являются полупроводниковые терморезисторы, которые иногда называют термисторами, а также устройства с р-п-переходами (диоды или триоды) и полупроводниковые тензорезисторы.


Рис. 51. Конструктивные формы полупроводниковых терморезисторов

(термисторов):

с - шариковая (разрез); б - трубчатая; в - дисковая (разрез); с металлизацией торцевых поверхностей

Имеющиеся в настоящее время органические терморезисторы и, в частности, токопроводящие резины имеют более низкий температурный коэффициент.

ПТР конструктивно представляет собой шарик, трубку или диск / из полупроводникового материала (смесь окислов металлов, соединений металлов с углеродом, азотом и пр.) с металлическими выводами 2 (рис. 51). Для защиты от действия влаги ПТР покры-



вают слоем лака или стекла, а иногда даже помещают в закрытые стеклянные баллоны. Последнее, конечно, связано со значительным увеличением тепловой инерционности.

Абсолютное значение величины температурного коэффициента у ПТР может быть в десятки раз больше, чем у металлов. Очень существенно при этом, что температурный коэффициент ПТР имеет отрицательный знак (это является характерным свойством полупроводников).

Сопротивление ПТР уменьшается с ростом его температуры приблизительно по закону экспоненты:

г(в) = ге- laquo;0 = г(1-ав + -. . (65)

где г - сопротивление ПТР при исходной температуре;

G - перегрев ПТР относительно исходной температуры; г (в) - сопротивление ПТР с изменившейся температурой;

а - температурный коэффициент сопротивления. Заметим, что сопротивление металлических термосопротивлений также меняется по близкому к экспоненте закону (с положительным показателем). Однако из-за малости коэффициента температурного сопротивления а для сравнительно небольших перегревов обычно ограничиваются линейным членом разложения экспоненты в ряд Маклорена и полагают

г(в) = г(1+ав). (66)

Это выражение пригодно и для органических терморезисторов.

4. РАСЧЕТ ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ

Для расчета элементов автоматики необходимо располагать характеристиками управляющих устройств, т. е. либо графиками вольт-амперных характеристик, либо параметрами аналитического выражения, аппроксимирующего эти характеристики.

В отличие от большинства других используемых в автоматике управляющих устройств вольт-амперные характеристики терморезисторов могут быть сравнительно просто и точно рассчитаны по их температурной зависимости, определяемой для активных терморезисторов выражениями (65) или (66). Это объясняется возможностью относительно просто рассчитать возникающий при протекании тока через терморезистор перегрев, который и является единственным физическим фактором, вызывающим нелинейность вольт-амперной характеристики.

Величину установившегося перегрева терморезистора можно определить путем решения уравнения теплового баланса для



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127