Главная Промышленные терморезисторы



обеспечивающее подачу смещения на терморезистор, нельзя сделать бесконечным. С учетом сопротивления R можно показать, что колебания с частотой со(со<0тах) будут иметь место, если

R>-R.

(6.8)

Если это условие выполняется, тогда частота колебаний

2 (;?оо - /?о)

(6.9)

хС Roc{Rco-\- Ro) т2 {Roo + Rof

где С - емкость шунтирующего конденсатора.

Дифференцирующие цепочки. На рис. 6.20,а показана простая дифференцирующая цепочка с поляризованным терморезистором, а ее эквивалентная схема дана на рис. 6.20,6. Коэффициент передачи схемы по переменному напряжению

и,. Rj+Z.,

(6.10)

Ui R + Ri + Z.,

где Zt - полное сопротивление терморезистора, определяемое выражением (6.5).

Годограф коэффициента передачи такой цепочки представляет собой полукруг, аналогичный полукругу для обычной дифференцирующей iC-цепочки.

Такая цепочка может работать в двух режимах. Если рабочая точка выбрана так, что сумма Ri+Ro положительна, тогда выходной сигнал опережает по фазе входной сигнал на угол, всегда меньший 90° (рис. 6.21,а). Если же терморезистор смещен до-


Рис. 6.20. Схема опережения по фазе на терморезисторе с отрицательным ТКС {а) и ее эквивалентная схема (б)


R*Rl*Rco

Рис 6.21. Годограф коэффициента передачи для схемы с опережением по фазе:

<~-R+Ro>Vl\ 6 - Ri + Ro<0



статочно далеко за точку перегиба, так что сумма Ri+Ro отрицательна, то опережение по фазе может достигать 180° (рис. 6.21,6).

Интегрирующие цепочки. Общий принцип построения интегрирующей цепочки с терморезистором, имеющим отрицательный ТКС, иллюстрируется рис. 6.22. Коэффициент передачи по напряжению (или усиление) этой цепочки

(6J1)

где /Сд - коэффициент передачи дифференцирующей цепочки, показанной на рис. 6.20.

Постоянная времени интегрирующей цепочки

(6 12>

где Тэ - эффективная постоянная времени терморезистора и

3 {R + Rl)

Rs + Ri + R

Основным преимуществом фазосдвигающих цепочек с терморезисторами с отрицательным ТКС по сравнению со стандартными iCL-цепочками является возможность получения очень больших постоянных времени и их использования в схемах постоянного и переменного тока. Кроме того, эти цепочки обладают особыми свойствами, обусловленными отрицательным сопротивлением

терморезистора по отношению к очень низкочастотным сигналам. Большая постоянная времени делает эти схемы удобными для стабилизации систем автоматического управления, имеющих низкие собственные частоты. Например, пх используют IB системах управления самолетов и кораблей, в системах уп--„„ равления производственными про-

Рис.6.22. Схема фазозадержива- цессами, а также в схемах, где тер-ющеи цепочки, содержащей тер- . « f

морезистор с отрицательным ТКС морезисторы уже используются в

качестве измерительных элементов (регулирование температуры печей пля стабилизация напряжения). Их удобно также применять для изучения океанских волн, частоты сердцебиений и дыхания, некоторых геофизических исследований [26].




Глава 7

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ КОСВЕННОГО ПОДОГРЕВА С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ТКС

Терморезистор косвенного подогрева представляет собой бусинку из терморезистивного материала с большим отрицательным ТКС, окруженную обмоткой нагревателя с очень небольшим ТКС. Нагреватель электрически изолирован от терморези стора тонким слоем изоляционного цемента или стекла. Внутреннее устройство, форма и корпус большинства современных терморезисторов этого типа отличаются у различных изготовителей, но конструктивное оформление можно схематически изобразить так как показано на рис. 7.1. Примеры выпускаемых терморезисторов косвенного подогрева приведены на рис. 2.7.


Рис. 7.1. Конструкция терморезистора косвенного подогрева:

1 - нагреватель; 2 - бусинка; 3 -- стеклянная оболочка; 4 - керамический или стеклянный изолятор

Сопротивление любого бусинкового терморезистора определяется составом его материала и температурой. У терморезисторов косвенного подогрева температура бусинки зависит от температуры окружающей среды, подводимой к ней мощности и мощности, рассеиваемой нагревателем. Поскольку сама бусинка мала и нагреватель находится с ней в хорошем тепловом контакте, незначительные изменения мощности нагревателя вызывают большие изменения сопротивления терморезистора.

7.1. Статические характеристики

В целях упрощения будем считать, что бусинка, изолятор и спираль нагревателя находятся при постоянной температуре Г, а все остальные части прибора (выводы, стеклянный баллон и т. д.) находятся при температуре окружающей среды Гокр, которая также постоянна.

Статические вольт-амперные характеристики дают соотношение между напряжением на терморезисторе и протекающим через него током для различных мощностей нагревателя (рис. 7.2).

Статические характеристики сопротивление - мощность показаны на рис. 7.3; они показывают связь между сопротивлением терморезистора R и мощностью Р, подводимой к бусинке, при различных значениях мощности нагревателя Рп- В установившем-



0 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


0.0397