Русская Википедия:Температурный дрейф

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Температу́рный дрейф — изменение электрических параметров электронного устройства, электронного прибора вызванное изменением внешней температуры среды. Иногда такое изменение называют температурным уходом параметра.

Электронные активные и пассивные компоненты (транзисторы, резисторы, конденсаторы и т. п.) изменяют свои электрические параметры при изменении температуры окружающей среды. Например, коэффициенты передачи по току у транзисторов, электрическая ёмкость конденсаторов или активное сопротивление резисторов.

Изменение электрических параметров компонентов, входящих в электронное устройство, влечет за собой изменение параметров самого устройства, например, коэффициента усиления усилителя.

Определения

Различают абсолютный <math>D_a</math> и относительный <math>D_r</math> дрейфы некоторого параметра:

<math>D_a = P_t - P_0,</math>

<math>D_r = \frac {P_t - P_0}{P_0},</math>

где <math>P_0</math> — величина параметра при номинальной температуре,

<math>P_t</math> — величина параметра при отличной от номинальной температуре.

Размерность абсолютного дрейфа совпадает с размерностью самого параметра, а относительный дрейф — безразмерная величина.

Температурный дрейф также характеризуют абсолютным <math>\Delta_a</math> и относительным <math>\Delta_r</math> коэффициентами температурного дрейфа, равными абсолютному или относительному дрейфу, отнесёнными к диапазону изменения температуры, иногда в технической литературе эти коэффициенты называют температурными чувствительностями:

<math>\Delta_a = \frac {P_t - P_0} {t_1 - t_0},</math>

<math>\Delta_r =\frac {1} {t_1 - t_0} \cdot \frac {P_t - P_0} {P_0},</math>

где <math>t_1, t_0</math> — разные температуры, при которых измерен параметр.

В общем случае коэффициенты температурного дрейфа зависят от разности и величины температур, то есть параметр изменяется нелинейно при изменении температура. При этом вводятся дифференциальные коэффициенты температурного дрейфа, являющиеся функциями температуры, а не константами:

<math>\delta_a = \frac {dP} {dt},</math>

<math>\delta_r =\frac {1} {P_t} \cdot \frac {dP} {dt},</math>

где <math>P_t</math> — значение параметра при текущей температуре.

Влияние температурного дрейфа на эксплуатационные характеристики и способы его устранения

Температурный дрейф, как правило, приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик электронных изделий: уменьшает диапазон их рабочих температур, ухудшает точность электронных измерительных приборов, поэтому применяются различные способы борьбы с ним. Среди таких способов можно выделить:

• использование термостабильных компонентов, например, высококачественных термостабильных резисторов, имеющих малые собственные температурные дрейфы;
• введение в электронную схему дополнительных компенсирующих элементов с температурным коэффициентом противоположного знака, например, компенсирующих температурный уход терморезисторов;
• схемотехнические решения, например, применение дифференциальных усилителей или мостовых схем, в которых температурный уход с одним знаком разных пар компонентов вызывает уход выходного параметра с разными знаками, что компенсирует уход выходного параметра;
• помещение электронного устройства в среду с заведомо постоянной температурой, например, в скважины в земле;
• принудительное термостатирование электронного устройства, либо некоторых его критичных частей, например, термостатирование кварцевого генератора в цифровых частотомерах и задающего генератора в прецизионных генераторах сигнала и радиопередатчиках.