В електротехниката или електронното инженерство, когато потокът от ток подава през проводник, той получава топлина поради жицата съпротива . В перфектно състояние съпротивлението трябва да е „0“, но това не се случва. Когато проводникът се нагрее, тогава съпротивлението на проводника се променя в зависимост от температурата. Въпреки че се предпочита съпротивлението да остане стабилно и да бъде независимо за температурата . И така, промяната на съпротивлението за всяка промяна в градуса в рамките на температурата се нарича температурен коефициент на съпротивление (TCR). Обикновено се обозначава със символ алфа (α). TCR на чистия метал е положителен, защото когато температурата се повиши, тогава съпротивлението ще се увеличи. Следователно е необходимо да се правят високо точни съпротивления, където съпротивлението не променя сплавите.

Какъв е температурният коефициент на съпротивление (TCR)?

Знаем, че има много материали и те имат известна устойчивост. Устойчивостта на материала се променя въз основа на промяната на температурата. Основната връзка между модификацията на температурата и модификацията на съпротивлението може да бъде дадена от параметъра, наречен TCR (температурен коефициент на съпротивление). Означава се със символа α (алфа).

Въз основа на материала, който може да се получи, TCR се разделя на два типа, като положителен температурен коефициент на съпротивление (PTCR) и отрицателен температурен коефициент на съпротивление (NTCR).

температурен коефициент на съпротивление

В PTCR, когато температурата се повиши, тогава съпротивлението на материала ще се увеличи. Например в проводниците, когато температурата се повиши, тогава съпротивлението също се увеличава. За сплави като константан и манганин, устойчивостта е доста ниска в определен температурен диапазон. За полупроводници като изолатори (каучук, дърво), силиций и германий и електролити. съпротивлението намалява, след което температурата ще се увеличи, като по този начин те имат отрицателен TCR.

“уравнението на рефракцията на Снел ”

В металните проводници, когато температурата се повиши, съпротивлението ще се увеличи поради следните фактори, които включват следното.

Направо по ранната съпротива
Повишаване на температурата.
Въз основа на живота на материала.

Формулата за температурен коефициент на съпротивление

Съпротивлението на проводника може да се изчисли при всяка определена температура от температурните данни, това е TCR, неговото съпротивление при типичната температура и работата на температурата. Като цяло, температурният коефициент на формулата на съпротивлението може да се изрази като

R = R_реф(1 + α (T - Tref))

Където

„R“ е съпротивлението при температура „T“

‘R_реф“Е съпротивлението при температура„ Tref “

‘Α’ е TCR на материала

„T“ е температурата на материала в ° по Целзий

„Tref“ е използваната референтна температура, за която е посочен коефициентът на температурата.

The SI единица на температурния коефициент на съпротивление е на градус по Целзий или (/ ° C)

The единица на температурния коефициент на съпротивление е ° по Целзий

Обикновено TCR (температурен коефициент на съпротивление) съответства на температура от 20 ° C. Така че обикновено тази температура се приема като нормална стайна температура. По този начин температурен коефициент на извеждане на съпротивление обикновено взема това в описанието:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

Където

‘R20’ е съпротивлението при 20 ° C

‘Α20’ е TCR при 20 ° C

TCR на резистори е положителен, отрицателен иначе постоянен при определен температурен диапазон. Изборът на правилния резистор може да спре нуждата от температурна компенсация. За измерване на температурата в някои приложения е необходим голям TCR. Резисторите, предназначени за тези приложения, са известни като термистори , които имат PTC (положителен температурен коефициент на съпротивление) или NTC (отрицателен температурен коефициент на съпротивление).

Положителен температурен коефициент на съпротивление

PTC се отнася до някои материали, които изпитват, след като температурата им се повиши, тогава електрическото съпротивление също се повишава. Материалите, които имат по-висок коефициент, след това показват бързо покачване с температурата. PTC материалът е проектиран да постигне максимална температура, използвана за дадено i / p напрежение, тъй като в определена точка, когато температурата се повиши, тогава електрическото съпротивление ще бъде увеличено. Положителният температурен коефициент на устойчиви материали е самоограничаващ се, естествено, не като NTC материали или линейно съпротивление на нагряване. Някои от материалите като PTC каучук също имат експоненциално нарастващ температурен коефициент

Отрицателен температурен коефициент на съпротивление

NTC се отнася до някои материали, които изпитват, след като температурата им се повиши, тогава електрическото съпротивление ще бъде намалено. Материалите, които имат по-нисък коефициент, след това показват бързо намаляване с температурата. NTC материалите се използват главно за направа на ограничители на тока, термистори и температурни сензори .

Метод за измерване на TCR

TCR на резистор може да бъде определен чрез изчисляване на стойностите на съпротивлението в подходящ диапазон от температури. TCR може да се измери, когато нормалният наклон на стойността на съпротивлението е над този интервал. За линейните отношения това е точно, тъй като температурният коефициент на съпротивлението е стабилен при всяка температура. Но има няколко материала, които имат коефициент като нелинеен. Например Nichrome е популярна сплав, използвана за резистори, и основната връзка между TCR и температурата не е линейна.

Тъй като TCR се измерва като нормален наклон, е много важно да се идентифицира интервалът на TCR и температурата. TCR може да се изчисли, като се използва стандартизиран метод като техниката MIL-STD-202 за диапазона на температурата от -55 ° C до 25 ° C и 25 ° C до 125 ° C. Тъй като максималната изчислена стойност е идентифицирана като TCR. Тази техника често въздейства по-горе, показвайки резистор, предназначен за приложения с ниски изисквания.

Температурен коефициент на съпротивление за някои материали

TCR на някои материали при температура 20 ° C е посочен по-долу.

За сребърен (Ag) материал TCR е 0,0038 ° C
За мед (Cu) материал, TCR е 0,00386 ° C
За златен (Au) материал, TCR е 0,0034 ° C
За алуминиев (Al) материал TCR е 0,00429 ° C
За волфрамов (W) материал TCR е 0,0045 ° C
За желязото (Fe) TCR е 0,00651 ° C
За платинен (Pt) материал, TCR е 0,003927 ° C
За манганин (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%) материалът, TCR е 0,000002 ° C
За живачен материал (Hg) TCR е 0,0009 ° C
За нихром (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%) материал, TCR е 0,0004 ° C
За материала на Constantan (Cu = 55% + Ni = 45%) TCR е 0,00003 ° C
За въглероден (C) материал TCR е - 0,0005 ° C
За германиев (Ge) материал, TCR е - 0,05 ° C
За силициев (Si) материал TCR е - 0,07 ° C
За месингов (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%) материал, TCR е 0,0015 ° C
За никел (Ni) материал, TCR е 0,00641 ° C
За калай (Sn) материал, TCR е 0,0042 ° C
За цинков (Zn) материал TCR е 0,0037 ° C
За манганов (Mn) материал TCR е 0,00001 ° C
За материал от тантал (Ta) TCR е 0,0033 ° C

TCR експеримент

The температурен коефициент на експериментираното съпротивление t е обяснено по-долу.

Обективен

Основната цел на този експеримент е да се открие TCR на дадена намотка.

Апарат

Апаратите на този експеримент включват главно свързващи проводници, мост за поддръжка на Carey, съпротивителна кутия, оловен акумулатор, еднопосочен ключ, неизвестен нисък резистор, жокей, галванометър и др.

“забавяне на дефиницията на таймера за изработка ”

Описание

Приемният мост на Carey е подобен предимно на мост с метър, тъй като този мост може да бъде проектиран с 4 съпротивления като P, Q, R & X и те са свързани помежду си.

Пшеничен мост

В горното Whetstone’s bridge , галванометърът (G), оловен акумулатор (E) и клавишите на галванометъра и акумулатора са съответно K1 и K.

Ако стойностите на съпротивлението се променят, през „G“ няма ток на потока и неизвестното съпротивление може да се определи чрез някое от трите известни съпротивления като P, Q, R & X. Следващата връзка се използва за определяне на неизвестното съпротивление.

P / Q = R / X

Приемният мост на Carey може да се използва за изчисляване на несъответствието между две почти еднакви съпротивления и като се знае едната стойност, другата стойност може да бъде изчислена. При този вид мост при изчисляване се премахват последните съпротивления. Това е предимство и по този начин лесно може да се използва за изчисляване на известно съпротивление.

Carey-foster-bridge

Равните съпротивления като P & Q са свързани във вътрешните празнини 2 и 3, типичното съпротивление „R“ може да бъде свързано в процепа1, а „X“ (неизвестно съпротивление) е свързано в процепа4. ED е дължината на балансиране, която може да се изчисли от края „E“. Според принципа на моста Уитстоун

P / Q = R + a + l1ρ / X + b + (100-1l) ρ

В горното уравнение a & b са крайните модификации в края на E & F и е съпротивлението за дължината на всяка единица в мостовата тел. Ако това тестване е непрекъснато чрез промяна на X & R, дължината на балансиране ‘l2’ се изчислява от края E.

P / Q = X + a + 12 ρ / R + b + (100-12) ρ

От горните две уравнения,

X = R + ρ (11 -12)

Нека l1 & l2 са дължините на балансиране, след като горното тестване се извърши чрез типично съпротивление „r“ вместо „R“ и вместо X, широка медна лента с „0“ съпротивление.

0 = r + ρ (11 ’-12’) или ρ = r / 11 ’-12’

Ако съпротивленията на бобината са X1 и X2 при температури като t1oc & t2oc, тогава TCR е

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

И също така, ако съпротивленията на бобината са X0 и X100 при температури като 0oc & 100oc, тогава TCR е

“видове прекъсвания в операционната система ”

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

По този начин всичко е свързано с температурния коефициент от съпротива . От горната информация накрая можем да заключим, че това е изчислението на модифициране на всяко вещество с електрическо съпротивление за всяко ниво на температурни промени. Ето въпрос към вас, каква е единицата на температурния коефициент на съпротивление?