Резистивні перетворювачі (електричні і механоелектричні рп).

Перенощиком вимірювальної інформації в РП являється електричний опір. В основі принципу перетворення електричних РП лежить залежність між напругою, струмом і електричним опором згідно з законом Ома. Принцип роботи механоелектричних РП будується на зміні електричного опору під дією вхідної механічної величини, яка перетворюється.

Резистивні перетворювальні елементи та їх основні характеристики.

В колах із зосередженими параметрами електричний опір відтворюється у вигляді самостійного конструктивно оформленого елемента – резистора.

Основними характеристиками резисторів являються:

• номінальний опір R_ном;

• допустима похибка;

• допустима часова нестабільність.

Важливими параметрами резисторів являються:

а) Номінальна потужність P_ном – це найбільша активна потужність, яку резистор може тривалий час розсіювати при умові, що його похибка не буде перевищувати значень, регламентованих класом точності. Виходячи з R_ном та Р_ном, допустима робоча напруга резистора буде:

б) Температурна нестабільність (температурний коефіцієнт опору – ТКО) – характеризує відносну зміну опору, визвану зміною температури.

в) Власні шуми (теплові та струмові). Причина цих шумів – флутктуаційні зміни об’ємної концентрації електронів в струмопровідному матеріалі, які обумовлені тепловим рухом.

Їх рівень визначається напругою теплових шумів:

, де:

k – постійна Больцмана;

R – опір резистора;

 - його абсолютна температура;

f – робоча полоса частот.

Теплові шуми виникають тільки в недротяних резисторах і являються наслідком нестабільності контактів між провідними зернами струмопровідного матеріалу.

г) Часова нестабільність опору – характеризується відносною зміною опору за певний період (як правило за рік) і визначається властивостями струмопровідного матеріалу, конструкцією та технологією виготовлення резистора.

В залежності від виду струмопровідного матеріалу розрізняють резистори:

• дротяні;

• недротяні.

Дротяні резистори мають чутливий елемент у вигляді дроту, намотаного на круглий або плоский каркас з ізоляційного матеріалу. Діаметр дроту 0,005мм і більше. Матеріал для виготовлення: манганін, константан. Дротяним резиторам притаманна залишкова реактивність. Для її зменшення використовують біфілярну намотку або каркас спеціальної конструкції, в результаті чого зменшують постійну часу до (1…5)10^-4 сек. Діапазон номінальних значень опорів дротяних резисторів (0,001…10⁶ Ом). Більш високоомні – мікропроволочні резистори, виготовляють на основі литого манганінового мікропровода.

Недротяні резистори. В них чутливий елемент – тонкий шар струмопровідного матеріалу, нанесеного на ізоляційний каркас. Основні види таких резисторів: вуглецеві, маталізовані (металоплівочні та металоокисні), композиційні. Нестабільність таких резисторів 1…5% на рік. Їм притаманна незначна залишкова реактивність. Постійна часу в межах (0,2…2)10^-10 сек.

Печатні резистори – один з видів недротяних, виготовляються методом фотолітографії. Особливість технології печатних резисторів дозволяє розмістити на одній печатній платі цілі декади опорів і навіть вимірювальні пристрої.