Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Методи зниження дрейфу нуля підсилювача



Термостабілізація

Стабілізація температури забезпечується використанням термостатів. При цьому розрізняють 2 випадки:

а) активне термостатування;

б) пасивне термостатування.

Пасивне термостатування означає, що схему розміщують усередині теплоізолюючої оболонки. При цьому вдається забезпечити згладжування швидких змін температури. Проте повільні зміни температури будуть впливати на параметри підсилювача. Більш ефективним, але дорожчим є використання активного термостата. На структурному рівні узагальнена схема активного термостата може мати вигляд, наведений на рис. 89.

 

 

 

 

Рис. 89. Узагальнена схема активного термостата:

ДТ – давач; ЗТ – задавач температури; ДП – диференційний підсилювач; ПП – підсилювач потужності; Н – нагрівник

 

Дещо нижчі метрологічні характеристики при відносній дешевизні забезпечують позисторні термостати. Принцип роботи цих термостатів полягає в тому, що в них як нагрівник використовується кераміка, що має в певному температурному інтервалі високий додатний температурний коефіцієнт опору. Графік температурної залежності питомого опору для матеріалу Ва1-хСехТіО3, з якого зроблений позисторний термостат, наведений на рис. 90.

 

 

Рис. 90. Графік температурної залежності питомого опору

для Ва1-хСехТіО3

 

Вважатимемо, що нагрівник термостата живиться від стабілізованого джерела напруги U = const. Потужність, що розсіюється на нагрівнику, буде залежати від його опору, оскільки P=U2/R. При даній температурі навколишнього середовища і електричній потужності, що підводиться, нагрівник нагріється до температури:

,

де Р – енергія, яка віддається нагрівником у навколишнє середовище у стані термодинамічної рівноваги, дорівнює електричній енергії; Н – коефіцієнт, який характеризує теплообмін між навколишнім середовищем і термостатом; ТТ–температура термостата; ТНС – температура довкілля.

Зростання температури навколишнього середовища практично не впливає на Н, але призводить до зростання опору нагрівника. Зростання опору нагрівника спричинює зменшення величини електричної потужності Р¢, яка розсіюється. Нове значення температури нагрівника дорівнюватиме:

.

Приріст температури нагрівника, внаслідок зміни температури навколишнього середовища, дорівнює

або ,

де ;

при R¢>R, то DР<0.

Отже, зміна температури нагрівника буде меншою від зміни температури навколишнього середовища на величину DР/Н, яка може мати значну величину (рис. 90).



Для позисторних термостатів величина коефіцієнта термостабілізації виражається формулою:

kt = 1 + a (ТТ – ТНС),

де a – температурний коефіцієнт опору.

Під коефіцієнтом температурної стабілізації розуміють величину, яка показує, у скільки разів ΔТНС перевищує ΔТТ:

.

Для однокаскадного термостата при ΔТНС = 60°С, ΔТТ=8°С.

 

Рис. 91. Позисторний термостат:

1 – нагрівник, 2 – електроди, 3 – теплоізоляція

 

Величину коефіцієнта термостабілізації можна збільшити до 20¸24, використавши двокаскадний термостат (термостат у термостаті). Збільшення коефіцієнта термостабілізації може досягатись і при використанні теплоізолюючої оболонки нагрівника зі зростаючою при підвищенні температури величиною теплопровідності. Коефіцієнт термостабілізації в цьому випадку розраховується за формулою:

,

де l − коефіцієнт теплопровідності.

 

Термокомпенсація

Введення термокомпенсуючого елемента вимагає проведення попередніх досліджень температурного дрейфу нуля даної електричної схеми. При цьому необхідно визначити оптимальну точку схеми, до якої необхідно ввести елемент із заданими температурними характеристиками.

Недолік даного методу полягає в тому, що елемент термокомпенсації ефективно виконує свою функцію лише в певному температурному діапазоні, за межами якого термокомпенсуючий елемент погіршує характеристики підсилювача.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!