|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы 4.2. Температурный коэффициент сопротивления и разбаланс ТКС Для наборов резисторов любого схемотехнического исполнения значения температурного коэффициента сопротивления резисторов должны соответствовать ряду: ±1; ±3; ±5; ±10; ±25; ±50; ±80; ±100; ±150; ±200; ±250; ±500; ± 1000-lO-l/X. Разбаланс температурных коэффициентов сопротивления (алгебраическая разность между ТКС двух любых резисторов) является важной характеристикой, определяющей степень стабильности точностных параметров при изменении температуры делителя в результате подачи на него электрической нагрузки или воздействия окружающей среды. Зависимость составляющей приведенного отклонения выходного напряжения от разбаланса ТКС резисторов делителя имеет вид Д6отн = Ки(1-Кв)АТКС AT, где /Сд - коэффициент деления; ДТКС - разбаланс ТКС; Д7" - разность температур. Отсюда следует, что для обеспечения высокой температурной стабильности необходимо снижать разбаланс ТКС резисторов делителя. Это достигается или специальным отбором резисторов по ТКС, или, что более перспективно, совершенствованием технологии изготовления делителей на основе интегральных методов, позволяющих получать высокую однородность характеристик, в том числе и ТКС резисторов. . 4.3. Входное и выходное напряжение, время установления выходного напряжения Номинальное входное напряжение - наибольшее значение напряжения на входе набора, при котором обеспечивается работоспособность набора в заданных условиях в течение срока службы при со-храненни параметров в установленных пределах. Для схем 2, 3, 4, 5 (см, рис. 1.4) номинальное входное напряжение регламентировано рядом: 1,2; 2,4; 3; 4; 5; 6; 9; 12; 15; 24; 30; 48; 100; 150; 200; 350; 500; 750; 1000 В. Выходное напряжение Овых - значение напряжения на выходе набора резисторов (делителя напряжения). При этом разность между действительным значением выходного напряжения и его номинальным t/н.вых (идеальным или расчетным) есть абсолютное отклонение выходного напряжения AUaoc- Отношение абсолютного отклонения выходного напряжения к номинальному входному напряжению называется приведенным отклонением выходного напряжения или относительной погрешностью выходного напряжения AUctv. Время установления выходного напряжения - интервал- времени, в течение которого напряжение на выходе набора резисторов изменяется от первого достижения уровня 0,1 до последнего достижения уровня 0,9 установившегося значения. Оно определяет быстродействие схем. Время установления зависит от конструкции набора, используемых материалов, сопротивления резисторов, а также от числа разрядов или декад.. Для функциональных наборов (схемы 4 к 5, рис. 1.4) регламентирован ряд значений времени установления выходного напряжения: 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 100 мкс. 4.4. Коэффициент деления Коэффициент деления набора, резисторов определяется как отношение выходного напряжения к напряжению на его входе. Значение коэффициента деления зависит от соотношения сопротивлений резисторов в наборе и схемы нх соединения. Для нерегулируемого делителя напряжения (рис. 4.1) коэффициент деления Ka=Ri/(R\ + Для многоразрядных регулируемых делителей напряжения (функциональные наборы, схемы 4 н 5, рис. 1.4) значение коэффициента деления определяется комбинацией подключения входов (разрядов) делителя к источнику входного напряжения. Совокупность возможных значений коэффициента деления называют шкалой делителя. В общем виде коэффициент деления делителей с много- разрядной дискретной шкалой (д= 2 где Uk - весовые коэф- fe=i фициенты разрядов делителя, зависящие от соотношения сопротивлений и схемы- соединения резисторов; й=1, 2, 3, N-разряды делителя; % -числа, образующие дискретный взвешенный код и принимающие значения «1», если k-к разряд подключен к источнику входного напряжения (тока), и «О», если не подключен. Разряд с наибольшим весовым коэффициен- "вых том называют старшим, с наименьшим - млад- Ri щ шим. Минимальное значение коэффициента деления, соответствующее включению только млад- { шего разряда, называют дискретностью шкаль делителя. Дискретность зависит от числа разрядов и декад функциональных наборов: с увели- р 4 j Цпо-чением их числа значение коэффициента деления стейшая схема младшего разряда уменьшается, что ведет к по- делителя на-вышенню разрешающей способности делителя. пояжения Однако этот процесс небеспределен и имеет как технологические, так и физические ограничения (уровень собственных шумов делителя, трудность обеспечения точностных параметров резисторов и др.). Максимальное значение коэффициента деления соответствует одновременному подключению всех разрядов делителя к источнику входного напряжения, при этом напряжение на выходе делителя имеет максимальное значение. Точностные свойства делителей напряжения (схемы 2, 3, 4, 5, рис. 1.4) характеризуются относительным отклонением коэффициента деления и приведенным отклонением (погрешностью) выходного напряжения Д/Сд,отн = Д/Сд.а6с/(д, Д1/отн=Да6с/1/вх. где Д/Сд.а6с - абсолютное отклонение коэффициента деления, определяемое как разность между действительным значением коэффициента деления и его номинальным- значением; ДУабс -абсолютное отклонение выходного напряжения. Значения этих параметров регламентированы и для конкретных типов делителей указываются в документе на поставку из ряда: ±0,001; ±0,002; ±0.005; ±0.01; ±0,02; ±0,03; ±0,05; ±0,1; ±0,25; =tO,5; ±1 о/„. Раздел пятый Примзнзни© и эксплуатация резисторов 5.1. Климатиче£кие>1 механические нагрузки Из сложного комплекса внешних воздействующих факторов наибольшее влияние на резисторы оказывают климатические и механические нагрузки. К ним относятся температура и влажность окружающей среды, атмосферное давление, примеси в окружающей среде, биологические факторы, вибрация, удары, постоянно действующее ускорение, акустические шумы. -Кроме этого, при определенных уровнях могут сказываться радиационные воздействия (поток нейтронов, гамма-лучи, солнечная радиация и т. п.) и факторы космического пространства. Климатические нагрузки. Температура и влажность окружающей среды являются, важнейшими факторами, влияющими на надежность, долговечность и сохраняемость резисторов. Длительное воздействие повышенной температуры вызывает старение проводниковых, контактных и изоляционных материалов, в результате чего параметры резисторов претерпевают необратимые изменения. Тепловое воздействие может быть как непрерывным, так и периодически изменяющимся. Резкое изменение температуры может вызвать механические напряжения в разнородных материалах, нарушение герметичности паяных соединений, появление трещин, зазоров в деталях резисторов. Наряду с внешней температурой на резисторы в составе аппаратуры дополнительно воздействует теплота, выделяемая другими сильно Греющимися изделиями, и электрическая нагрузка. Сочетание электрической нагрузки и повышенной температуры усиливает локальные перегревы в дефектных участках проводящего элемента и контактных узлах резисторов, ускоряет процессы электролиза, особенно в керамическом основании, содержащем окислы щелочных металлов. При воздействии низких температур ухудшаются механические свойства изоляционных материалов (повышается хрупкость, уменьшается эластичность), увеличивается вязкость смазочных материалов, что может вызвать нарушение герметичности и прочности контактных узлов, снижение механической прочности и износоустойчивости переменных результатов. При резких циклических изменениях температуры в местах соединений разнородных по тепловому расширению материалов и внутри них возникают знакопеременные механические напряжения, которые могут привести к появлению микротрещ11н, пор и зазоров и проникновению в них конденсированной влаги. В условиях повышенной влажности на электрические параметры резисторов влияет как пленка йоды, образующаяся на поверхности, так и внутреннее поглощение влаги. Повышенная влажность среды вызывает коррозию металлических деталей и контактной арматуры резисторов, ухудшает электрические свойства изоляции, способствует развитию грибковой плесени. Присутствие в атмосфере водных растворов солей приводит к интенсификации коррозионных 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 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 |