2.3.5. Исследование уравнения энергетического баланса

Уравнение энергетического баланса для установившегося режима имеет вид:

, (2.4)

где I, V – соответствующие ВАХ величины тока и напряжения; b – коэффициент рассеяния;  - температура перегрева.

Температура перегрева рассчитывается по формуле:

 _­= T – T₀ , (2.5)

где T – температура рабочего тела терморезистора, которая определяется по статической характеристике ТР; T₀ – температура окружающей среды.

Используя вольт- амперную и статическую характеристики рассчитать и построить график зависимости b = f().

Таблица 2.4

Определение коэффициента рассеивания

I, A	U, B	R, Ω	T, K	T0, K	, K	B,

Рис. 2.1 Графический способ определения коэффициента рассеивания.

2.3.6. Исследование статических характеристик мостовых схем

Подготовить стенд к работе: переключатель S1 установить в положение “вкл”, подготовить мультиметр к измерению напряжения. Включить термостат.

Органы управления мостовыми схемами: переключатель S5 и клеммы X3. S5 – подключает поочередно мостовые схемы к клеммам X3 (положение “выкл” – ни одна схема не подключена, “1” – подключена первая схема , “2” – подключена вторая схема), X3 – клеммы, к которым подключаются измерительные диагонали мостовых схем.

Снять температурные характеристики обеих схем. Данные эксперимента занести в таблицу 3.5. Построить эти характеристики, сделать выводы.

Таблица 2.5

Статические характеристики мостовых схем

Mi	T, ˚С
	U, B

2.3.7. Линеаризация статических характеристик терморезисторов

Линейный режим - это режим, когда ток, протекающий через резистор, не вызывает заметного разогрева терморезистора и его температура определяется температурой окружающей среды.

Нелинейным режимом называется режим, когда температура резистора определяется как T_TP=T_o+T_nep.

Любой двухполюсник, содержащий один терморезистор и несколько линейных резисторов, температурные коэффициенты которых равны нулю, может быть сведен к одной из схем.

Рис. 2.3 Схемы линеаризации статической характеристики

полупроводниковых терморезисторов

Все приведенные выше схемы называются схемами линеаризации. Общие сопротивления этих схем определяются выражениями:

Любую из этих формул можно представить в виде: (2.12)

Предварительно необходимо рассчитать характеристики полупроводникового терморезистора А и В. Воспользуемся выражением для сопротивления терморезистора:

(2.13) (2.14)

Отсюда получим выражение коэффициента В: (2.15)

Задаваясь граничными значениями температурного диапазона (Т₁=298 К и Т₂=363 К) и значениями термосопротивления (R₁=519 Ом, R₂=101 Ом) при этих значениях, находим коэффициент В.

Используя выражение для сопротивления терморезистора находим коэффициент А:

(2.16)

В качестве схемы линеаризации выберем схему 4. Для расчета сопротивления R₁ находим точку перегиба, как среднюю точку температурного диапазона:

(2.17)

Используя выражения

(2.18) (2.19)

полученные из выражения (2.12) и выражение для суммарного сопротивления четвертой схемы (с=r₁, d=0, b=r₁, a=1), найдем выражение для сопротивления R₁

(2.20)

Мультиметр подготавливается к измерению сопротивления. Устанавливаем рассчитанное значение сопротивления с помощью магазина сопротивлений, который подключаем к клеммам X4.

После этого включаем печь, подключаем к клеммам X5 мультиметр и снимаем зависимость сопротивления схемы от температуры. Данные занести в таблицу 2.6. Построить эти характеристики, сделать выводы.

Таблица 2.6

Статическая характеристика схемы линеаризации

T, oC
R, Ω