2.3.5 Терморезисторы с дополнительным нагревом

Некоторые терморезисторы имеют дополнительную функцию подогрева за счёт управляющего тока I_упр, как показано на рис. 2.12.

Рис. 2.12

Теплота, создаваемая управляющим током, повышает температуру терморезистора:

T_У = T₀ +Θ(I_упр).

Терморезисторы с дополнительным подогревом могут использоваться как переменное сопротивление, управляемое током.

2.3.6 Позисторы

Терморезисторы, сопротивление которых увеличивается с ростом температуры, называют позисторами. Зависимость между сопротивлением позистора и температурой имеет экспоненциальный характер

, где a(T) > 0 –температурный коэффициент сопротивления.

Температурный коэффициент сопротивления показывает относительное изменение сопротивления, приходящееся на один градус:

.

Обычно в справочниках значение температурного коэффициента сопротивления приводится в :

.

Пример передаточной функции позистора при a(T) = 60% /K приведён на рис. 2.13 .

Рис. 2.13

2.4 Варистор

Варистор это полупроводниковый резистор, величина сопротивления которого зависит от напряжения на этом резисторе. Типичная вольтамперная характеристика и схемное обозначение варистора приведены на рис. 2.14.

Рис. 2.14

Ток варистора связан с напряжением приближённым равенством

I=kU^β, где k –постоянный множитель; β –коэффициент нелинейности. Основными электрическими параметрами варисторов являются:

• статическое сопротивление R=U/I;

• динамическое сопротивление R_дин=dU/dI≈ΔU/ΔI;

• коэффициент нелинейности β=R/ R_дин= (U ΔI) /(IΔU);

• классификационное напряжение U_кл и классификационный ток I_кл;

• номинальная мощность рассеяния Р_ном.

Варисторы используют для защиты устройств от перенапряжений, возникающих в электрических цепях.

2.5 Фоторезисторы

Фоторезисторы изменяют своё сопротивление в зависимости от параметров освещения их рабочей области. Такими параметрами являются величина освещённости и спектральный состав излучения. Рис. 2.15 показывает схемное обозначение и передаточную характеристику фоторезистора R=f(Ф) в пределах спектральной чувствительности.

Рис. 2.15

В затемнённом состоянии фоторезистор характеризуется темновым сопротивлением R₀.

2.6 Тензорезисторы

Тензорезисторы предназначены для преобразования малых (микрометры) деформаций в электрический сигнал. Конструктивно различаются пластинчатые и проволочные тензорезисторы. Проволочные датчики изготавливаются в виде тонкой проволоки, змейкой приклеенной на тонкую эластичную диэлектрическую подложку (рис. 2.16)

Рис. 2.16

Тензорезистор наклеивается на деформируемую поверхность таким образом, чтобы прямолинейные участки проволоки растягивались или сжимались в направлении деформации. Если длина прямолинейного участка проволоки l, а число этих участков n, то величина деформации поверхности δ приводит к растяжению проволоки на Δl= δ n. Изменение длины проволоки вызывает изменение её сопротивления

ΔR=(ρ δ n)/s,

где ρ –удельное сопротивление проволоки, s –площадь сечение проволоки.

Чувствительность тензодатчиков характеризуется передаточным коэффициентом, определяемым отношением относительного изменения сопротивления к относительной деформации

.

Детальное рассмотрение тензопреобразователей приведено в Главе 5.