Нелинейные сопротивления

Аналитическая зависимость между сопротивлением резистивного элемента, при постоянном внешнем воздействии, и напряжением на нём представляется линейным или нелинейным уравнением. Пример нелинейной вольтамперной характеристики дан на рис. 2.6.

Рис. 2.6

Для количественной оценки нелинейности вольтамперной характеристики определяют

- статическое сопротивление: R=U_o/I_o;

- динамическое сопротивление r = dU/dI.

Если зависимость между внешним воздействием φ _вх и сопротивлением R выражается передаточной функция

R=f (φ _вх),
то количественная оценка этого влияния определяется чувствительностью

S=dR/dφ _вх ≈ ∆ R/∆ φ _вх.

Резистивные элементы датчиков обычно изготавливают из металлических сплавов или полупроводников. Начальные концентрации донорной примеси (n -тип проводимости) и акцепторной примеси (p -тип проводимости) одинаковы, т.е. n_i=p_i. Плотность тока через полупроводник

j=δ E,
где δ =q (nμ _n+pμ _p) -проводимость материала; μ _n и μ _p –подвижность носителей заряда; Е –напряжённость электрического поля.

Величина тока через полупроводниковый резистор определяется как
I = Aj,
где А –площадь сечения резистора.

Резистивные свойства материала зависят от температуры, поэтому обычно необходимо учитывать допустимый диапазон изменения температуры резистора. На температуру влияет внешняя среда с учётом саморазогрева. Саморазогрев вызывается тепловой мощностью, выделяемой резистором и зависящей от электрических параметров его работы:

P=U²/R.
Рассеиваемая мощность не должна превышать максимально допустимую, чтобы в резисторе не произошли необратимые изменения.