Вопрос 66
Градуировка термопары, термистора и проволочного терморезистора
Если спаять два куска проволоки из разных металлов, например меди и железа, константана и меди и др., и замкнуть цепь, то в случае, если спаи будут иметь различные температуры, в цепи возникнет ток. Наличие тока (термотока) в цепи объясняется возникновением электродвижущей силы, которая в этом случае называется термоэлектродвижущей силой (термо-ЭДС). Устройство, состоящее из двух спаев металлов и дающее при наличии разности температур спаев ЭДС, а при замкнутой цепи — ток, называется термоэлементом или термопарой. Термоэлементы, как и термисторы, имеют большие преимущества перед ртутными и спиртовыми термометрами вследствие малой инерционности и малого размера, что дает возможность измерить температуры малых биологических объектов. Термоэлементы обладают некоторыми преимуществами перед термисторами, так как они позволяют измерять высокие температуры, не требуют источника питания. Регистрирующий прибор (гальванометр) можно установить на значительном расстоянии от термоэлемента и следить за изменением температуры любого процесса или биологической клетки. Для повышения чувствительности термоэлементы соединяют в термобатарею, одни спаи которой, например нечетные, нагреваются, а четные находятся в холодном состоянии. С помощью такой термобатареи можно исследовать тепловое излучение поверхности тела человека. Термоэлементы аналогично термисторам являются весьма удобными датчиками температур, используемыми при исследовании и управлении не только технологическими, но и биологическими процессами.
Вопрос 67
Усилители. Коэффициент усиления усилителя.
Усилителями электрических сигналов или электронными усилителями называют устройства, увеличивающие эти сигналы за счет энергии внешнего источника.
Усилители могут создаваться на основе различных элементов (транзисторы), однако в общих вопросах все усилители могут быть представлены достаточно едино. Они имеют вход, на который подается усиливаемый электрический сигнал, и выход, с которого снимается усиленный сигнал. Непременной частью всей системы является источник электрической энергии.
Наиболее распространенным принципом усиления сигнала является воздействие входной цепи на электрическое сопротивление выходной цепи. Это воздействие соответствует форме усиливаемого сигнала, и поэтому форма сигнала воспроизводится в выходной цепи.
Возможность усилителя увеличить поданный на его вход сигнал количественно оценивается коэффициентом усиления. Он равен отношению приращения напряжения (силы тока, мощности) на выходе усилителя к вызвавшему его приращению напряжения (силы тока, мощности) на входе:
kU
=
,
kI =
,
.
Вопрос 68
Требования к усилителям. Многокаскадное усиление. Классификация усилителей.
Существенным требованием к усилителям является воспроизведение усиливаемого сигнала (усиление) без искажения его формы. На практике это требование выглядит как стремление усилить электрический сигнал с наименьшими искажениями.
Если k имеет значения, не достаточные для получения на выходе сигнала нужного напряжения, то соединяют несколько усилителей. Каждый отдельный усилитель при этом называют усилительным каскадом. Коэффициент усиления усилителя из нескольких каскадов равен произведению коэффициентов усиления всех используемых каскадов:
kобщ= k1k2k3…