Температурными изменениями

вительность измерений 1 мкА. На 2.10,6 показана схема устройства для изучения температурных зависимостей параметров прибора.

Однако многие полупроводниковые соединения и их твердые растворы при нагреве создают высокое давление собственных паров вследствие близости температурных зависимостей давлений паров составляющих соединение элементов или компонентов твердого раствора. В результате этого при нагреве они испаряются конгруэнтно, практически с одинаковой скоростью, и соединение переходит из кристалла или расплава в паровую фазу в эквиатомном отношении. В качестве примера можно привести теллурид кадмия CdTe, компоненты которого теллур и кадмий имеют точки кипения 990 и 765 °С соответственно. Такие соединения получили название конгруэнтно испаряющихся. К ним в первую очередь относятся соединения типа AIIBV1.

Температурная зависимость коэффициента передачи тока объясняется главным образом уменьшением тока 1эР иижекции дырок из базы в эмиттер. При повышении температуры происходит увеличение времени жизни дырок в эмиттере и уменьшение множителя ехр[6?3/(&7)], учитывающего различие ширины запрещенной зоны в эмиттере и базе. Примеры температурных зависимостей р даны на 4.13. Линейность графиков Р(1/Т) при использовании логарифмического масштаба по оси р подтверждает экспоненциальную зависимость Р(7). В микрорежиме р увеличи-

Параметрические способы температурной стабилизации основаны на подборе температурных зависимостей параметров рабочего и компенсирующего элементов. Простейшие способы уменьшения этой нестабильности сводятся к стабилизации уровней напряжения, которая обеспечивается либо выбором соответствующих режимных величин, либо использованием дополнительных элементов, как в схеме обычной диодной фиксации (см. п. 6.3.1).

Многие систематические погрешности можно рассчитать на основании известных характеристик используемых приборов или особенностей применяемых методов измерений. Так, погрешность от влияния окружающей температуры в ряде случаев может быть рассчитана на основании известных температурных зависимостей параметров средств измерений. Если известны параметры применяемых приборов, то можно рассчитать систематическую погрешность, обусловленную их собственным потреблением мощности и т. п. Способы расчета и исключения ряда методических погрешностей рассматриваются в соответствующих главах в связи с изучением конкретных методов измерений различных величин.

Изменение температуры вызывает изменение функции преобразования проволочных преобразователей, что объясняется температурной зависимостью сопротивления преобразователя и различием температурных зависимостей линейного расширения материала проволоки и исследуемой детали. Влияние температуры устраняется обычно путем применения соответствующих методов температурной компенсации.

В температурных шкалах Цельсия и Фаренгейта температуры могут принимать отрицательные значения, что усложняет интерпретацию температурных зависимостей. Нулевые значения двух принятых температурных шкал хотя и связаны с физическими свойствами веществ, но по своему смыслу отличны от нулевой скорости, нулевого давления или объема. Нули шкал Фаренгейта и Цельсия не являются абсолютными. Для того, чтобы определить абсолютный нуль температуры, нужно выбрать такой параметр вещества, значение которого обращается в нуль с понижением температуры и который связан с температурой определенной зависимостью.

Типичная временная зависимость нестационарного фототока при комнатной температуре в пленках TP-a-Si:H толщиной 4,5 мкм показана на 2.4.1, а [124]. Из рисунка следует, что электронный перенос в пленках TP-a-Si:H при комнатной температуре дисперсионной природы не проявляет. Точка излома кривых соответствует времени пролета. При понижении температуры электронный перенос становится дисперсионным ( 2.4.1, б) [124]. Значения дисперсионных параметров кь и аа с понижением температуры уменьшаются. Согласно теориям [127, 135] всегда должно выполняться равенство дисперсионных параметров: аь=аа. Полученные экспериментальные результаты показывают, что аа обычно всегда больше аь. Исключение составляют температуры, близкие к точке перехода переноса в дисперсионное состояние [124]. Измерения температурных зависимостей а/, и аа [122] показали, что аа = аь. Более того, значения аь и аа ниже 190 К уменьшаются с температурой почти линейно. Выше 190 К аа >ah и аа проявляет отлич-

Типичная временная зависимость нестационарного фототока при комнатной температуре в пленках TP-a-Si:H толщиной 4,5 мкм показана на 2.4.1, а [124]. Из рисунка следует, что электронный перенос в пленках TP-a-Si:H при комнатной температуре дисперсионной природы не проявляет. Точка излома кривых соответствует времени пролета. При понижении температуры электронный перенос становится дисперсионным ( 2.4.1, б) [124]. Значения дисперсионных параметров аь и аа с понижением температуры уменьшаются. Согласно теориям [127, 135] всегда должно выполняться равенство дисперсионных параметров: аь=аа. Полученные экспериментальные результаты показывают, что аа обычно всегда больше аь. Исключение составляют температуры, близкие к точке перехода переноса в дисперсионное состояние [124]. Измерения температурных зависимостей аь и аа [122] показали, что аа = аь. Более того, значения аь и аа ниже 190 К уменьшаются с температурой почти линейно. Выше 190 К аа >аь и аа проявляет отлич-

где Na, Nd — концентрации акцепторных и донорных примесей, которые могут быть определены из температурных зависимостей концентрации и подвижности свободных носителей заряда по эффекту Холла ( 15.10 — 15.15). Используя закон действующих масс, можно определить концентрацию основных носителей в примесном полупроводнике:

В режиме A/ina* зависимости свойств материала от температуры проявляются в наибольшей степени. Из-за температурных зависимостей а, к и р получается так, что тепловые потоки от теплоты Джоуля и Томсона распределяются между концами ветви немного неравномерно (хотя равенство тепловых потоков от теплоты Джоуля является очень хорошим приближением). Эта небольшая неравномерность в условиях равенства нулю теплового потока на холодный конец ветви приводит к тому, что разность температур на модуле, определенная из Z, может оказаться на 1-3 К меньше, чем полученная по приведенной методике измерения АГтах. Это приводит к неоднозначности трактовки параметров в указанных фирмами характеристиках модуля, поскольку не уточнены метод измерения и поправки, вводимые в экспериментальные результаты.

4.7. Определите минимальное напряжение, на которое может быть сделан вольтметр на базе электродинамического механизма задачи 4,3, чтобы в диапазоне температур 20±15°С его температурная погрешность не превышала б( = ±0,5 %. Температурными изменениями W и сопротивлений пружин пренебречь. Температурный коэффициент обмоток катушек ро=4 % на 10 "С.

Определите, с каким сопротивлением необходимо поставить компен< сационный резистор для уменьшения температурной погрешности В 2 раза и как при этом надо изменить сопротивление шунта. Температурными изменениями В и № пренебречь. Температурные коэффициенты материалов: обмотки рамки Ро=4 % на 10 °С, спиральных пружин pV=l % на 10 "С.

Погрешности индукционных ИП определяются, главным образом, изменением магнитного поля с течением времени и при изменении температуры, а также температурными изменениями сопротивления обмоток. Значения погрешностей находятся в пределах 0,2—0,5%. Достоинства ИП заключаются в сравнительной простоте конструкции и высокой чувствительности.

Погрешности тензорезисторов обусловлены в основном температурными изменениями сопротивления материала, линейным расширением чувствительного элемента, а также возникновением термо-э. д. с. в точках подсоединения проводов к выводам. Погрешности металлических тензорезисторов составляют порядка 0,1...0,2 %, а полупроводниковых — 0,5... 1 %.

Погрешности тензорезисторов обусловлены в основном температурными изменениями сопротивления материала, линейным расширением чувствительного элемента, а также возникновением термо-э. д. с. в точках подсоединения проводов к выводам. Погрешности металлических тензорезисторов составляют порядка 0,1...0,2 %, а полупроводниковых — 0,5... 1 %.

Медленный дрейф нуля в основном обусловливается температурными изменениями параметров элементов

Погрешности индукционных преобразователей определяются главным образом изменением магнитного поля с течением времени и при изменении температуры, а также температурными изменениями сопротивления обмотки.

Нестабильность порогов срабатывания и отпускания в основном характеризуется температурной нестабильностью пороговых напряжений,- которая обусловлена: изменением тепловых токов обратно смещенных р-п переходов; падениями напряжения на переходах, смещенных в прямом направлении, а также температурными изменениями коэффициентов передачи базовых токов транзисторов.

ветви вольтампернои характеристики опре- характеристику р-n переделяется температурными изменениями то- хода ка насыщения. Этот ток пропорционален

Погрешности индукционных преобразователей определяются главным образом изменением магнитного поля с течением времени и при изменении температуры, а также температурными изменениями сопротивления обмотки.

для насосов большой подачи допустимые размеры консоли вала не могут обеспечить эксплуатационного изменения уровня в баке, который определяется температурными изменениями объема теплоносителя в контуре.