ГЛАВА ПЕРВАЯ ВИДЫ НЕЛИНЕЙНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

1. БАРРЕТЕРЫ

Барретер является нелинейным сопротивлением вида Обычно он используется для автоматического регулирования тока в цепи, в которую его включают последовательно с нагрузкой. iB конструктивном отношении барретер пред: ставляет собой стеклянный баллон, наполненный водородом, в атмосфере которого помещена стальная или вольфрамовая нить с выводами в цоколе барретера. При протекании тока через нить барретера она нагревается и ее сопротивление изменяется. Размеры и материал нити, а также условия ее охлаждения подбираются такими, чтобы обеспечить заданный нелинейный закон изменения сопротивления барретера.

В большинстве случаев в барретер ах используется нить с положительным температурным коэффициентом .порядка 0,0046-0,0062. При нагреве нити такого барретера на 100° С его сопротивление возрастет в 1,46-1,62 раза. Если выбрать другой материал нити, с другим температурным коэффициентом, то сопротивление нити барретера будет изменяться в другое число раз. Однако изменение сопротивления нити- только за счет нагрева не может обеспечить резко нелинейный характер сопротивления барретера. Для этого Jнaдo, кроме того, обеспечить соответствующий режим охлаждения нити барретера. При этом очевидно, что степень охлаждения нити не будет одинаковой по мере ее нагревания.

Охлаждение нити барретера осуществляется за счет ее лучеиспускания и конвекции газа внутри баллона. Из соображений Наилучшего охлаждения, для заполнения баллона

•/ применяют водород, который обладает теплопроводностью, , большей, чем другие газы.

Обычно давление водорода в баллоне барретера выбирается в пределах от 50 до 200 мм рт. ст.

Вольтамперная характеристика барретера и простейшая к схема его включения в цепь показаны на фиг. 2. ,

Вольтамперная характеристика барретера может быть разбита на четыре характерные области. В области А бар-ретер не отличается от обычного линейного сопротивления.

- Фиг. 2. Вольтамперная характеристика барретера(а) и схема его включения {б\

так как его нить слабо нагрета и падение «апряжешя на барретере пропорционально току через него. По мере роста температуры нити начинает проявляться нелинейная зависимость тока барретера от приложенного к нему напряжения (область Б).

В области В вольтамперной характеристики сопротивление барретера резко меняется в зависимости от подводимо-. го к нему напряжения, причем отношение изменения иапря-. жения к изменению сопротивления барретера остается постоянным и, таким образом, ток через барретер остается почти неизменным. Условием такого режима работы барретера является равенство мощности, затрачиваемой на нагрев его нити, и мощности, рассеиваемой с поверхности нити за" счет лучеиспускания и конвекции газа. ; Ток, который сохраняется приблизительно постоянным (обычно в пределах+ 4% номинального) называют током барретирования. Предельные значения напряжения, при которых сохраняется ток барретирования, называются напряжениями барретирования, или пределами барретирования {Рбмип и 6 макс)-

в некоторых случаях при соответствующем подборе теплового режима нити характеристика в области В может 10 ,

иметь падающий характер (кривая 2 на фиг. 2,а), как это наблюдается, например, у барретера типа 1Б10-17.

Барретеры обозначаются следующим образом: первые цифры указывают величину номинального тока барретиро-вания в амперах: Б - барретер; первые цифры после этой буквы - напряжение Hiaqa барретирования; следующие цифры-напряжение конца барретирования. Например, барретер типа 0,ЗБ65-13б имеет номинальный ток барретирования 0,3 а, а пределы барретирования равны 65 и 135 в.

При включении барретера нормальное значение тока устанавливается лишь спустя некоторое время. Благодаря тепловой инерции и низкому начальному сопротивлению барретера через него «екоторое время протекает ток, превышающий номинальное значение тока барретирования в 2 - 3 раза. Это время тем меньше, чем ближе значение приложенного к барретеру напряжения 1к верхнему пределу барретирования t/g -

Барретеры являются инерционными нелинейными сопротивлениями и могут быть использованы в схемах не только постоянного, но и переменного тока. Даже при самых низких частотах барретеры не искажают формы кривой тока. Благодаря тепловой инерции барретеры стабилизируют ток в цепи только при достаточно медленных изменениях вход-- ного напряжения. Внезапные, резкие колебания входного напряжения не сглаживаются и передаются в цепь нагрузки без изменения.

Данныео промышленных типах барретеров приведены в табл. 1.

/- - Таблица!

Барретеры

Автоматическое поддержание тока в нагрузке при помощи барретера находит самое разнообразное и широкое при-