Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике Глава XIII. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ§ 1. МИКРОТЕРМОСТАТ ДЛЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВВ современной радиоэлектронной аппаратуре используется ряд элементов, стабильность работы которых в значительной степени зависит от температуры. К таким элементам относят германиевые кристаллические диоды и триоды, стабилизирующий частоту кварц, фотосопротивления, некоторые специальные высокостабильные сопротивления, конденсаторы и др. Согласно современным требованиям эксплуатации, предъявляемым к подобным приборам, внешняя температура может изменяться в пределах от —60 до +60°. Кроме того, необходимость создания компактной, малогабаритной радиоэлектронной аппаратуры приводит к весьма значительному повышению температуры внутри отдельных блоков, достигающей подчас 100° и более. Широкое использование радиоэлектронных устройств в современной технике требует максимальной их надежности в различных условиях эксплуатации. Перечисленные выше элементы при столь значительном изменении температуры начинают работать нестабильно, что в конечном результате приводит к выходу из строя всей аппаратуры. В наибольшей степени это относится к германиевым диодам и триодам, которые при температурах, превышающих 40—50°, начинают работать весьма неустойчиво. Обычные методы понижения температуры — использование компрессионных или абсорбционных холодильных машин, применение охлаждающих смесей (жидкий азот, твердая углекислота, лед) — из-за ряда эксплуатационных неудобств не могут быть использованы для указанной цели. Так, например, применение холодильных машин, работающих на компрессионном или абсорбционном принципе, целесообразно только для понижения температуры в значительных объемах при выделяющейся в этих объемах тепловой мощности, исчисляемой десятками и сотнями ватт. В этом случае холодильная машина работает с высоким холодильным коэффициентом. При работе холодильной машины с холодопроизводительностью менее Кроме чисто теплотехнических соображений, использовании холодильных машин для понижения температуры небольших объемов невыгодно также и по той причине, что любая наиболее компактная машина занимает относительно большой объем, имеет вес не менее
Рис. 103. Разрез микротермостата для радиоэлектронных устройств. Наиболее эффективно термоэлектрические охлаждающие устройства работают при малых тепловых мощностях, выделяемых в охлаждаемом объеме. Реальные конструкции термостатоп способны обеспечить расчетный перепад температур при тепловой нагрузке, не превышающей В зависимости от конкретных условий применяемые термоэлектрические микрохолодильники могут быть выполнены в различных конструктивных вариантах. Ниже приводится описание конструкции одного из типов термоэлектрических микрохолодильников, предназначенного для понижения рабочей температуры германиевых триодов и стабилизирующего частоту кварца. Рабочий объем холодильника (рис. 103) представляет собой алюминиевый стакан 1, который с хорошим тепловым контактом сопрягается с холодными спаями термоэлектрической батареи 2. Для исключения электрического контакта между цилиндром и батареей торцовая поверхность алюминиевого стакана электрохимическим способом покрывается тонкие слоем окиси алюминия, который обладает хорошей теплопроводностью и высоким сопротивлением. Для уменьшения теплопритока извне стакан 1 защищеп слоем теплоизоляции из пенопласта 3. Снаружи микрохолодильник окружен внешним стаканом 4. Для подключения к схеме находящихся внутри термостата объектов на верхней съемной крышке 5 расположены проходные стеклянные изоляторы 6. Теплоотвод от горячей стороны термобатареи осуществляется через оксидированную с одной стороны алюминиевую плату 7, которая при монтаже термостата плотно прижимается к шасси аппаратуры. Термоэлектрическая батарея термостата состоит из 18 последовательно соединенных термоэлементов, которые после заливки в эпоксидную смолу образуют единый узел. Основные параметры описанного типа микротермостата следующие. (см. скан) На рис. 104 изображен общий вид описанного микротермостата. В приведенном выше конструктивном оформлении были разработаны микротермостаты с полезным объемом от 25 до В ряде случаев необходимо не только понизить температуру того или иного объекта радиоэлектронного устройства, но и стабилизировать ее на требуемом уровне. Эта задача может быть решена различными методами, основанными на применении 1) жидкостных терморегуляторов, 2) контактных термометров, 3) биметаллических. терморегуляторов, 4) термопарных и термисторных электронных регуляторов. Первые три метода стабилизации температуры не могут быть рекомендованы для термоэлектрических охлаждающих устройств из-за недостаточной чувствительности, относительно больших габаритов и значительной инерционности датчиков. Рис. 104. (см. скан) Общий вид микротермостата для радиоэлектронных устройств. Так, например, точность поддержания температуры, обеспечиваемая биметаллическим датчиком, равна 3—5°, что в ряде случаев является недостаточным. Наиболее приемлемым для указанной цели является четвертый метод, в котором в качестве датчиков температуры используются малоинерционные термопары или термисторы. Этот метод в сочетании с довольно простой электронной схемой позволяет поддерживать температуру в термостатируемом объеме с точностью два микротермистора, включенных в мостовую схему, разбаланс которой усиливается ламповым усилителем на субминиатюрных лампах и попадает на реле, которое изменяет направление питающего термоэлектрическую батарею тока, переводя ее из режима охлаждения в режим нагрева. Габариты такого электронного стабилизатора температуры 100x100x50 мм.
Рис. 105. Принципиальная схема электронного стабилизатора температуры. Выполненный по подобной схеме электронный стабилизатор обеспечивает поддержание температуры в рабочем объеме термоэлектрического микрохолодильника с точностью 0.1°. Дальнейшее уменьшение габаритов и веса стабилизатора возможно при замене электронных ламп полупроводниковыми триодами и использовании магнитного усилителя.
|
1 |
Оглавление
|