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[科普中国]-非灵敏区

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非灵敏区也称钝感区、死区。是指输入极限值之间,输入量变化不引起输出改变的区间。在一些变电站中有稳压器维持电压在一定的范围内,规格中就会有一个稳压器不会更动电压的电压范围,例如112V至118V(死区为6V)或是215至225V(死区为10V)。

简介非灵敏区也称钝感区、死区。是指输入极限值之间,输入量变化不引起输出改变的区间。

稳压器在一些变电站中有稳压器维持电压在一定的范围内,规格中就会有一个稳压器不会更动电压的电压范围,例如112V至118V(死区为6V)或是215至225V(死区为10V)。

背隙齿轮中的背隙就是一种死区。当齿轮咬合恰好在背隙时,不论输入轴正转或是反转,输出轴都不会动作。等咬合不在背隙时,输出轴才会随着输入轴而动作。例如输入轴先顺时针旋转,再逆时针旋转,在顺时针旋转切换为逆时针时,输出轴会短暂一小段时间不动作,之后才会动作,这就是背隙的效果。像导螺杆都会有背隙,因此会有死区,在位置控制(特别是CNC系统)中需考虑其影响。若机构中没有背隙消除装置,控制器可以在更改方向时,在位置上自动加上背隙的量,以补偿背隙的影响1。

迟滞及死区迟滞现象和死区不同,迟滞现象本身只有二个状态,没有类似死区不动作的状态。迟滞现象类似系统有“记忆”,在某一条件下会维持之前的输出值,像单态的自动调温器以及烟雾警报器都是迟滞效应的例子。

自动调温器简单的自动调温器就有迟滞效应,例如自动调温器设定在温度低于18度时就会自动打开暖炉,在温度高于22度时就会自动关闭暖炉,则18度到22度之间就是迟滞范围,系统会维持原来的输出状态。

若自动调温器设定单一温度,而且自动控制冷气及暖气系统,就会在目标温度附近有死区的设定。死区的温度下限略高于暖气系统启动的温度,死区的温度上限略低于冷气系统启动的温度,因此在死区范围内,冷气系统及暖气系统都不会动作。

警报器烟雾探测器中也有迟滞现象,例如烟雾探测器设定当烟雾程度超过x时启动警报,当烟雾程度低于y时解除警报,烟雾探测器会回动恢复到正常状态,x和y之间的范围就是迟滞效应的区间。

电机死区电压直流电动机的转速与电枢电压成正比,但是当电压很低的时候,电机并不能启动。电枢电压从零开始,当提高到电机可以转动时的电压成为“死区电压”,意味着低于此电压,电机不能转动。死区电压和额定电压一般差距多少呢?不同的电机有差别,一般说在10-15%左右吧。例如12V的电机,在低于1.5-2V的时候可能就启动不了了。

晶体管的死区电压当外加正向电压Uk很低时,由于外电场还不能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动的阻力,故正向电流很小,几乎为零;当正向电压超过一定数值后,内电场被大大削弱,电流增长很快。这个一定数值的正向电压称为死区电压;其大小与材料及环境温度有关。通常锗管的死区电压约为0.2 V,硅管的死区电压约为0.5 V。

死区时间Dead time或dead time是粒子侦测器系统或开关电源系统中特定长度的不动作时间。在粒子和核子物理的粒子侦测器系统,dead time意指在每个事件(event)发生后,系统不能再记录接着发生的事件的那段时间。就像用闪光灯拍照后,眼睛需要一段时间调整,才能再看见。开关电源系统中,Dead time是指为了避免推挽式连接的两个晶体管开关同时导通而引入的时间。

推挽式连接的两个晶体管开关,交互地导通和关闭来改变线圈中电流的方向。为避免两个晶体管同时导通造成不要的电流浪涌,控制电路在开关动作引入了dead time特性。在dead time期间,即使前置系统发出要另一颗晶体管导通的信号,控制电路仍保持关闭的驱动状态2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学