YaChudo

Баретер

Переглядів: 0. Оновлено 10.10.2026.

Баретер

Баре́тер (англ. barretter) — пристрій, який автоматично підтримує силу струму при змінах напруги на кінцях дротини. Застосовуються переважно в електротехнічних пристроях.

Конструкція — заповнений воднем скляний балон, всередині якого вміщено тонку платинову, залізну або вольфрамову дротину.

Баретер 0,85Б5,5-12

Вольт-амперна характеристика баретера на певному діапазоні зміни напруги майже горизонтальна. Маркування баретера вказує на його характеристики, наприклад 0,85Б5,5-12: 0,85 — сила струму (А), яку баретер здатний підтримувати постійною; 5,5-12 — діапазон зміни напруги (В) на ділянці баретування.

Баретер застосовувався для стабілізації струму електровакуумних ламп при зміні напруги живлення. Нині практично повністю витіснений транзисторами.[1]

Баретером також називався схожий за конструкцією та принципом дії прилад, який 1902 року винайшов Реджинальд Фессенден, що застосовувався в перших радіоприймальних пристроях. Використовуючи нелінійність вольт-амперної характеристики баретера Фессендена можна демодулювати амплітудно-модульований.

Будова та принцип дії

Вольт-амперна характеристика баретера та електрична схема його включення. Ділянка між точками A, B — діапазон стабілізації приладу за струмом. Сині прямі — наавантажувальні прямі за двох різних напруг живлення ланцюга, що стабілізується.
R B {\displaystyle R_{B}}  — опір баретера;
R L {\displaystyle R_{L}}  — опір навантаження;
U s {\displaystyle U_{s}}  — напруга джерела живлення;
Δ U s {\displaystyle \Delta U_{s}}  — зміна напруги джерела живлення;
Δ I {\displaystyle \Delta I}  — зміна струму навантаження, викликана зміною напруги джерела живлення;
Δ U B {\displaystyle \Delta U_{B}}  — зміна напруги на баретері, викликана зміною напруги джерела живлення;
U s 1 ,   U s 2 {\displaystyle U_{s1},\ U_{s2}}  — дві різні напруги джерела живлення.

Баретер являє собою заповнений воднем скляний балон, у який вміщено платинову, залізну або вольфрамову дротину, звиту у пряму спіраль.

Найчастіше використовують дротину з хімічно чистого заліза, оскільки залізо в атмосфері водню має високий температурний коефіцієнт опору (ТКО). По суті баретер — це спеціальний різновид лампи розжарювання з водневим наповненням.

Такий пристрій має нелінійну вольт-амперну характеристику (ВАХ), на якій у деякому діапазоні змін напруги на приладі струм через нього змінюється в незначних межах. Нелінійність ВАХ обумовлена додатним ТКО металевої нитки, зі збільшенням напруги на якій зростає її тепловиділення, що підвищує температуру і, відповідно, підвищує опір.

Якщо струм через залізний дріт достатній, щоб температура досягла приблизно 700 °C, стає істотною температурна залежність електричного опору від температури. При підвищенні напруги і, відповідно, підвищенні температури, значення опору дроту збільшується стрибкоподібно, на деякій довжині спіралі утворюється темно-червона розжарена зона. У міру збільшення напруги ця зона стає все довшою. Заповнення воднем не тільки захищає залізо від окислення, але також при температурі понад 500 °C починає ставати помітною розчинність водню в залізі та стрибкоподібно збільшується приблизно при 700 °C, а разом із насиченням заліза воднем зростає його питомий електричний опір та електричний опір дротини.[2] Ці два механізми сприяють формуванню горизонтальної ділянки ВАХ. За температури понад 1000 °C атоми водню залишають кристалічну ґратку заліза і ВАХ баретера стає такою ж, як і в лампи розжарювання, при цьому баретер вже не так ефективно стабілізує струм.

Під час змінення напруги, через теплову інерцію температура нитки не може швидко змінюватися. Водень має високу теплопровідність, що збільшує швидкість відведення тепла від нитки та знижує постійну часу приладу.

Крім того, воднева атмосфера є відновним, а не окисним середовищем, що сприяє довговічності нитки.

Баретер має помітну теплову інерцію (режим стабілізації струму встановлюється через час від декількох секунд до хвилини, залежно від товщини дроту), тому здатний стабілізувати тільки відносно повільні зміни струму.

При увімкненні баретера з холодного стану відбувається стрибок струму, оскільки опір холодної нитки малий. З прогріванням нитки її опір зростає і струм установлюється на заданому значенні. Цей стрибок струму при увімкненні в більшості застосувань небажаний, тому іноді баретери поєднують в одному корпусі з урдоксами (обмежувачами пускових струмів).

Добираючи матеріал нитки, її діаметр, довжину та покриття, можна отримати задану характеристику стабілізації струму.

Баретерний детектор, який 1902 року винайшов Реджинальд Фессенден, містив тонку платинову нитку, якою пропускали струм розжарення від батареї (струм зміщення робочої точки баретера) і струм високої частоти (ВЧ) від приймальної антени — амплітудно-модульований сигнал. Ділянка вольт-амперної характеристики баретера з найбільшою нелінійністю забезпечувала випрямлення струму ВЧ. Низькочастотні зміни сили струму ВЧ приймали на слух за допомогою увкімкненої послідовно в коло батареї телефонної трубки. В ході експериментів з баретерним детектором Фессенден винайшов електролітичний детектор, котрий вивявився простішим і дешешим.

Застосування

ВАХ баретера 0,3Б17-35

Баретери найчастіше використовували для захисту дорогих ламп розжарення, ниток розжарення катодів кінескопів та радіоламп.

Баретери можна застосовувати для стабілізації як постійного, так і змінного струму.[3]

Основні нормовані характеристики:[4]

  • напруга стабілізації — робоча напруга на баретері, що відповідає середній точці ділянки стабілізації;
  • номінальний струм баретера;
  • межі баретування за струмом — найменший і найбільший струм, за якого баретер працює стійко;
  • межі баретування за напругою — межі зміни спаду напруги на баретері, за яких струм, що протікає через нього, змінюється не більше ніж на 5 %.

У позначенні баретера перше число вказує його номінальний струм (іноді цей струм називають струмом баретування) в амперах, наступні два числа — межі баретування у вольтах. Приклади промислово випущених баретерів:[5]

  • 0,24Б12-18 — 240 мА (у довідкових даних зазначено межі струму стабілізації 251—261 мА).
  • 0,3Б17-35 — 300 мА.
  • 0,3Б65-135 — 300 мА.
  • 0,425Б5,5-12 — 425 мА.
  • 0,85 Б5,5-12 — 850 мА.
  • 1Б5-9 — 1000 мА.
  • 1Б10-17 — 1000 мА.
  • СТ2С — з двома нитками розжарення:[6]
    • 5-9 В, 2 А за паралельного увімкнення ниток;
    • 10-17 В, 1 А за послідовного увімкнення.

Інші типи стабілізаторів струму

Для часткової стабілізації струму замість баретера можна застосувати лампу розжарення, не забуваючи при цьому, що баретер має горизонтальну ділянку ВАХ, а лампа такої ділянки немає.

Масове виробництво транзисторів практично повністю витіснило з використання баретери, оскільки ділянка колекторних (стокових) ВАХ у транзисторів (особливо польових) придатна для стабілізаторів струму. Схеми на напівпровідникових приладах виходять точними, компактними, довговічними та легко керованими.[1]

Розвиток електроніки дав змогу в 1960-х роках розробити напівпровідникові дво- та триполюсні стабілізатори струму зі значно ширшими можливостями та зручністю застосування, ніж у баретера, особливо за швидкодією.[1]

Див. також

Примітки

  1. ↑ а б в Электронный аналог бареттера. Архів оригіналу за 23 лютого 2016. Процитовано 7 січня 2013.
  2. ↑ Löslichkeit in Eisen vs. Temperatur [Архівовано 2016-03-06 у Wayback Machine.] (PDF, 3,1 MB), siehe Seite 6.
  3. ↑ ФЭС, 1960, с. 153.
  4. ↑ Бареттеры. www.radiolamp.ru. Архів оригіналу за 10 січня 2024. Процитовано 10 січня 2024.
  5. ↑ Бареттеры - Музей электронных раритетов. www.155la3.ru. Архів оригіналу за 4 жовтня 2023. Процитовано 10 січня 2024.
  6. ↑ СТ2С-В - Радиолампы октальные - ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ - Электронные компоненты (каталог) - Телефония и Электронные Компоненты. tec.org.ru. Архів оригіналу за 10 січня 2024. Процитовано 10 січня 2024.

Джерела

  • УРЕС — 2-е видання.
  • Текст лекцій з дисципліни «Теоретичні основи електротехніки». Частина II (для студентів усіх форм навчання напрямів 6.050701 — «Електротехніка та електротехнології», 6.050702 — «Електромеханіка») / Укл.: Форкун Я. Б, Самошкін В. П., Капустін Г. В. — Х.: ХНАМГ, 2009. — 87 с.

Література

  • Гурлев Д. С. Справочник по электронным приборам — Киев: Техніка, 1974[недоступне посилання з Май 2018]
  • Терещук Р. М., Домбругов Р. М., Босый Н. Д., Ногин С. И., Боровский В. П., Чаплинский А. Б. Справочник радиолюбителя. В двух частях. Изд. 6-е. — Киев: Техніка, 1970
  • Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В. Основы теории цепей — 1975
  • Касаткин А. С. Бареттер // Физический энциклопедический словарь: [в 5 т.] / Гл. ред. Б. А. Введенский. — М.: Советская энциклопедия, 1960. — Т. 1: Аббе рефрактометр — Дюфора эффект. — С. 153—154. — 664 с. — 50 000 экз.

Посилання

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).