OOELEKONIK VII W OMIENIOWNI IŁ DOSKONLE ZNEGO. DEEKOY EMIZNE. l ćwczna:.srawzn rawa Stfana-Boltzmanna rawa owrotnych kwaratów..wyznaczn czułośc globalnj trmczngo tktora rolktryczngo. Os stanowska: Mol cała oskonal czarngo. Maksymalny rą grzana -.5. utotransformator transformator bzczństwa. mromrz. rmoara t-ht, o którj ołączony jst mrnk cyfrowy V 544. Moulator mchanczny z ukłam onsna, którym jst fotooa zaslana naęcm 6V (z zaslacza ZS./6/ wmontowana w obuowę moulatora. Oscylosko HMEG służący o obsrwacj w.w. naęca onsna. Baany tktor rolktryczny z rzwzmacnaczm zaslanym batrą 4.5V. Nanowoltomrz slktywny 37 z rzwzmacnaczm 33-7-.
rzbg ćwczna: OOELEKONIK.ołączyć ukła omarowy wg schmatu rzstawongo na rys.. o srawznu ukłau rzz rowazącgo wykonywać omary. ys... Zmrzyć wymary otworu wyjścowgo cała oskonal czarngo, uwzglęnając wymary otworu moulatora. 3. Srawzn rawa Stfana - Boltzmanna W trakc rozgrzwana cała oskonal czarngo (ustawć naęc na autotransformatorz ok. V wykonać omar sygnału tktora w funkcj tmratury aż o tmratury 5K (tj. ok. 7 la f 7 Hz stałj olgłośc tktora o otworu mtującgo (około cm. omar częstośc moulacj obywa sę rzy omocy oscyloskou. W obuow moulatora umszczono narzcw sb żarówczkę fotoczujnk. Śwatło żarówczk aając na tn czujnk jst moulowan w tak sam sosób, jak romnowan mtowan rzz D, aając na tktor rolktryczny. Fotonaęc rzmnn jst oawan z czujnka na wjśc oscyloskou, który umożlwa omar okrsu rzbgu. omar tmratury obywa sę za omocą trmoary t.- th (%h. abla na stron 3 rzstawa slę lktromotoryczną la tj trmoary w funkcj tmratury (w rzy założnu, ż sojn onsna znajuj sę w tmraturz. Nalży uwzglęnć, ż w ćwcznu sojn znajuj sę w tmraturz otoczna, lub tż zanurzyć sojn onsna w trmos z mszanną woy lou. 4. Srawzn rawa owrotnych kwaratów.
3 OOELEKONIK Dla ustalonj tmratury D, równj 5K, wykonać omar sygnału tktora w funkcj olgłośc o otworu mtującgo w zakrs 5-5 cm, la częstośc moulacj f. Mol D osąga stan równowag trmoynamcznj w tmraturz 5K rzy naęcu na transformatorz równym ok. 6V. 5. Zbaan wływu częstośc moulacj na sygnał tktora rolktryczngo (srawzn rzyblżonj zalżnośc (. Dla ustalonj tmratury D, równj 5K, zmrzyć naęc na wyjścu tktora rzy tj samj olgłośc ( cm rzy wóch różnych częstoścach moulacj. Zmana częstośc moulacj obywa sę orzz wycśnęc oowngo włącznka znajującgo sę w obuow moulatora. 6. Oszacowan naęca szumów tktora. o zasłonęcu tktora zmrzyć naęc na jgo wyjścu rzy wóch różnych częstoścach moulacj. 7. o omarach wyłączyć zaslan rzwzmacnacza tktora (ołączyć batrę Oracowan wynków:. Srawzn rawa Stfana Boltzmanna. Narysować wykrs t = f( gz jst strumnm romnowana (wzór (. Wyznaczyć mtoą rgrsj lnowj wsółczynnk krunkowy rostj. Na tj ostaw
4 OOELEKONIK oblczyć czułość tktora korzystając z wzorów ( (. W oblcznach uwzglęnć wzmocnn rzwzmacnacza 33-7 oraz orawkę wynkająca z kształtu moulacj (moulacja rostokątna. owrzchna śwatłoczuła tktora wynos mm.. Srawzn rawa owrotnych kwaratów. Narysować wykrs t = f(/ gz jst olgłoścą tktora o otworu mtującgo D. 3. Zbaan rzyblżonj zalżnośc czułośc o częstośc moulacj. W tym clu nalży orównać czułość tktora wyznaczoną rzy wóch różnych częstoścach moulacj. Srawzć, czy słnona jst zalżność rzyblżona (. 4. Ocnć aramtry baango tktora na tl anych la nnych tktorów trmcznych, z szczgólnym uwzglęnnm tktorów rolktrycznych. Ltratura:..Nowck, "omary nrg romnstj",wn 969, str.49-55. J.otrowsk,.ogalsk, "ółrzwonkow tktory oczrwn" WN, 985, str.3-36 3. Wykła, 4 9 Źróła tktory. Wstę tortyczny Dtktor rolktryczny zasaa załana (fragmnt wykłau 9 t. Źróła tktory wna grua kryształów charaktryzuj sę sontanczną olaryzacją lktryczną rzy zmanach tmratury. Są to kryształy rolktryczn. Nalżą o nch m.n. krysztaly frrolktryczn sarczan trójglcryny GS, SBN (Sr -x Ba x Nb O 6 oraz LZ (zwązk ołowu z cyrkonm tytanm omszkowany lantanm. W stałj tmraturz n obsrwuj sę zwnętrzngo ola lktryczngo wskutk rzycągana rozroszonych łaunków atmosfrycznych wychwytywana ch na owrzchn aż o znutralzowana ola olaryzacj. Zwązany łaunk owrzchnowy jst stablny n zmna sę rzy szybkch zmanach tmratury. Natomast zmany tmratury owoują zmany sontancznj olaryzacj, którą można mrzyć ośwaczaln. Dlatgo tktory rolktryczn wymagają moulacj strumna romnowana. Wlkoścą charaktryzującą matrały rolktryczn jst wsółczynnk rolktryczny: ( okrślony jako stosunk zmany olaryzacj lktrycznj o zmany tmratury. Dla sarczanu trójglcryny, matrału najczęścj stosowango o buowy tktorów, = * -8 cm - K -.
OOELEKONIK 5 Moulowan romnowana oczrwon zaabsorbowan rzz tktor rolktryczny owouj wzrost tmratury matrału, a tym samym zmanę łaunku owrzchnowgo Q: Q= ( gz jst owrzchna absorbującą tktora. Fotorą jst any wzorm: s = t t Q ( ( (3 Zmana tmratury wywołana ośwtlnm tktora romnowanm moulowanym o częstotlwośc amltuz o jst ana wzorm (5 z wykłau 4: x( t (4 gz jst wsółczynnkm msyjnośc matrału tktora ( czyl okrśla jaka czść romnowana aającgo na tktor zostaj zaabsorbowana, jst oornoścą clną ( okrśla stoń zwązku tktora z otocznm a jst ojmnoścą clną tktora. Z równana (4 otrzymujmy: x( ( t t s = x( t (5. onważ mrnk lktryczn z rguły mrzą wartość skutczną, to z fncj: sk = o * s s (6 gz = jst stałą czasową trmczną tktora rolktryczngo. Dtktor rolktryczny jst lmntm o oornośc lktrycznj ojmnośc ołączonych równolgl. Zawaa takgo ukłau wyraża sę wzorm: Z a stą E Z (7
6 OOELEKONIK Naęc mrzon na wyjścu tktora rolktryczngo jst węc an wzorm: sk Z (8 E Jśl jst słnony warunk, ż E >> >> to naęc mrzon jst an wzorm: (9 E węc jst owrotn roorcjonaln o częstotlwośc moulacj. rzy konstruowanu tktora rolktryczngo nalży brać o uwagę aramtry lktryczn trmczn stosowanych matrałów. Dtktor rolktryczny to zwykl cnka łytka monokrystalczna o owrzchn ok. mm grubośc -3m oraz os rolktrycznj rostoałj o owrzchn. Na obyw owrzchn nałożon są lktroy mtalow w ostac cnkj warstwy naylanj w różn, rzy czym lktroa czołowa jst ółrzzroczysta. Z uwag na uży oór tktora rzęu bzosrno na wyjścu znajuj sę tranzystor olowy oasowujący mancję o rzwzmacnacza. aramtry tktora rolktryczngo są znaczn lsz nż tktorów trmcznych racujących w tmraturz okojowj. Dtktor rolktryczny n wymaga chłozna a otymalną tmraturą racy jst tmratura okojowa. zułość sktralna jst stała o ultrafoltu o mkrofal. zynnkm ogranczającym zakrs sktralny jst okno zabzczając tktor rz wływam atmosfrycznym. Wzory o oblczń w srawozanu.. Strumń romnowana mtowany rzz D, aający na tktor o owrzchn : 4 4.45 ( [ W ] źr ( gz olgłość tktora o D, źr owrzchna otworu wyjścowgo D,.45 czynnk zwązany z moulacją rostokątną śwatła, stała Stfana Boltzmanna, tmratura D ( w K, tmratura otoczna (w K.. zułość naęcowa tktora ( rzy zaanj częstotlwośc :
7 OOELEKONIK v = [ V / W ] ( gz jst naęcm na wyjścu tktora ( o uwzglęnnu wzmocnna rzwzmacnacza. 3. rzyblżona zalżność czułośc o częstotlwośc (otrzymana na ostaw wzoru (9: c v v gz c jst wną stałą ( 4. Jak uwzglęnć wzmocnn rzwzmacnacza? Jśl naęc na wyjścu tktora jst wzmocnon rzz wzmacnacz o wzmocnnu k [B] jgo wartość zmrzona wynos m., wówczas naęc rzczywst na tktorz jst równ: k = log m m log k log m m = k/ ( N. jśl k = = m / = m -k/ (4 ytana kontroln.. rawa romnowana D.. rmczn tktory romnowana lktromagntyczngo. Zjawsko rolktryczn. 3. Mol lktronów swobonych. 4. Zasaa załana czujnka tmratury, tzw. trmoary. 5. Naęc rzmnn ( amltua, wartość skutczna, okrs, częstość