Inden for elektrisk eller elektronisk teknik, når strømmen tilføres gennem en ledning, får den varme på grund af ledningens modstand . I perfekt stand skal modstand være '0', men det finder ikke sted. Når ledningen bliver varm, ændres trådmodstanden i henhold til temperaturen. Selvom det foretrækkes, at modstanden skal forblive stabil, og den skal være uafhængig for temperaturen . Så modstandsændringen for hver grad ændring inden for temperaturen betegnes som temperaturkoefficienten for modstand (TCR). Generelt betegnes det med et symbol alpha (α). TCR for det rene metal er positivt, fordi når temperaturen stiger, øges modstanden. Derfor er det nødvendigt at lave meget nøjagtige modstande, hvor modstand ikke ændrer legeringer.

Hvad er temperaturkoefficienten for modstand (TCR)?

Vi ved, at der er mange materialer, og at de har en vis modstand. Modstanden af materiale ændres baseret på temperaturvariationen. Hovedforholdet mellem ændring i temperatur og modifikation i modstand kan gives med parameteren kaldet TCR (temperaturkoefficient for modstand). Det er betegnet med symbolet α (alfa).

Baseret på det opnåelige materiale adskilles TCR i to typer, såsom en positiv temperaturkoefficient for modstand (PTCR) og en negativ temperaturkoefficient for modstand (NTCR).

temperatur-modstandskoefficient

Når temperaturen øges i PTCR, vil materialets modstand øges. For eksempel i ledere, når temperaturen stiger, øges modstanden også. For legeringer som konstantan og manganin er modstanden ret lav over et bestemt temperaturområde. Til halvledere såsom isolatorer (gummi, træ), silicium & germanium & elektrolytter. modstanden reduceres, så øges temperaturen, så de har negativ TCR.

“gratis energistrømgenerator let hjemmelavet ”

I metalliske ledere, når temperaturen stiger, vil modstanden øges på grund af følgende faktorer, der inkluderer følgende.

Lige på den tidlige modstand
Temperaturstigning.
Baseret på materialets levetid.

Formlen for temperaturbestandighedskoefficient

Ledermodstanden kan beregnes ved en hvilken som helst specificeret temperatur ud fra temperaturdataene, det er TCR, dets modstand ved den typiske temperatur og drift af temperaturen. Generelt temperaturkoefficienten for modstandsformlen kan udtrykkes som

R = R_ref(1 + α (T - Tref))

Hvor

'R' er modstanden ved 'T' temperatur

'R_ref'Er modstanden ved' Tref 'temperatur

'Α' er materialets TCR

'T' er materialets temperatur i ° Celsius

'Tref' er den anvendte referencetemperatur, for hvilken temperaturkoefficienten er angivet.

Det SI-enhed af resistivitetskoefficienten er pr. grad celsius eller (/ ° C)

Det enhed af temperaturkoefficienten for modstand er ° Celsius

Normalt er TCR (temperaturkoefficient for modstand) i overensstemmelse med en temperatur på 20 ° C. Så normalt tages denne temperatur som normal stuetemperatur. Således temperaturkoefficient for modstandsafledning tager normalt dette med i beskrivelsen:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

Hvor

'R20' er modstanden ved 20 ° C

'Α20' er TCR ved 20 ° C

TCR af modstande er positiv, negativ ellers konstant over et fast temperaturinterval. Valg af den korrekte modstand kan stoppe behovet for temperaturkompensation. Der kræves en stor TCR for at måle temperaturen i nogle applikationer. Modstande beregnet til disse applikationer er kendt som termistorer , som har en PTC (positiv temperaturkoefficient for modstand) eller NTC (negativ temperaturkoefficient for modstand).

Positiv temperaturkoefficient for modstand

En PTC henviser til nogle materialer, der oplever, når deres temperatur er hævet, så øges også elektrisk modstand. De materialer, der har en højere koefficient, viser derefter en hurtig stigning med temperaturen. Et PTC-materiale er designet til at opnå den højeste temperatur, der anvendes til en given i / p-spænding, fordi den elektriske modstand på et bestemt tidspunkt, når temperaturen stiger, øges. Den positive temperaturkoefficient af resistensmaterialer er selvbegrænsende naturligt ikke som NTC-materialer eller lineær modstandsopvarmning. Nogle af materialerne som PTC-gummi har også eksponentielt stigende temperaturkoefficient

Modstandskoefficient for negativ temperatur

En NTC henviser til nogle materialer, der oplever, når deres temperatur er hævet, så reduceres den elektriske modstand. De materialer, der har en lavere koefficient, viser de et hurtigt fald med temperaturen. NTC-materialer bruges hovedsageligt til fremstilling af strømbegrænsere, termistorer og temperaturfølere .

Målemetode for TCR

TCR for en modstand kan bestemmes ved at beregne modstandsværdierne over et passende temperaturinterval. TCR kan måles, når den normale hældning af modstandsværdien er over dette interval. For lineære relationer er dette præcist, da temperaturkoefficienten for modstanden er stabil ved hver temperatur. Men der er flere materialer, der har en koefficient som ikke-lineær. For eksempel er en Nichrome en populær legering, der anvendes til modstande, og hovedforholdet mellem TCR og temperatur er ikke lineær.

“ne5532 lavpasfilterkredsløb ”

Da TCR måles som normal hældning, er det meget vigtigt at identificere TCR-intervallet og temperaturen. TCR kan beregnes ved hjælp af en standardiseret metode som MIL-STD-202-teknik for temperaturområdet fra -55 ° C til 25 ° C og 25 ° C til 125 ° C. Fordi den maksimale beregnede værdi er identificeret som TCR. Denne teknik virker ofte ovenfor, hvilket indikerer en modstand beregnet til lavt krævende applikationer.

Temperaturbestandighedskoefficient for nogle materialer

TCR for nogle materialer ved 20 ° C temperatur er angivet nedenfor.

For sølv (Ag) -materiale er TCR 0,0038 ° C
For kobbermateriale (Cu) er TCR 0,00386 ° C
For guld (Au) -materiale er TCR 0,0034 ° C
For aluminium (Al) materiale er TCR 0,00429 ° C
For wolfram (W) -materiale er TCR 0,0045 ° C
For jern (Fe) -materiale er TCR 0,00651 ° C
For platin (Pt) materiale er TCR 0,003927 ° C
For Manganin (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%) materiale er TCR 0,000002 ° C
For kviksølvmateriale (Hg) er TCR 0,0009 ° C
For Nichrome (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%) materiale er TCR 0,0004 ° C
For Constantan (Cu = 55% + Ni = 45%) materiale er TCR 0,00003 ° C
For kulstof (C) -materiale er TCR - 0,0005 ° C
For Germanium (Ge) materiale er TCR - 0,05 ° C
For silicium (Si) -materiale er TCR - 0,07 ° C
For messing (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%) materiale er TCR 0,0015 ° C
For nikkel (Ni) materiale er TCR 0,00641 ° C
For Tin (Sn) -materiale er TCR 0,0042 ° C
For zink (Zn) -materiale er TCR 0,0037 ° C
For mangan (Mn) materiale er TCR 0,00001 ° C
For Tantal (Ta) -materiale er TCR 0,0033 ° C

TCR-eksperiment

Det resistenseksperimentens temperaturkoefficient t er forklaret nedenfor.

Objektiv

Hovedformålet med dette eksperiment er at opdage TCR for en given spole.

Apparat

Apparatet til dette eksperiment inkluderer hovedsageligt forbindelsesledninger, Carey fosterbro, modstandskasse, blyakkumulator, envejsnøgle, ukendt lavmodstand, jockey, galvanometer osv.

Beskrivelse

En Carey fosterbro ligner hovedsageligt en meterbro, fordi denne bro kan designes med 4 modstande som P, Q, R & X, og disse er forbundet med hinanden.

Wheatstone-bro

I ovenstående Whetstones bro , galvanometeret (G), en blyakkumulator (E) & nøglerne til galvanometeret og akkumulatoren er henholdsvis K1 & K.

Hvis modstandsværdierne ændres, er der ingen strømstrøm gennem 'G', og den ukendte modstand kan bestemmes af en hvilken som helst af tre kendte modstande som P, Q, R & X. Følgende forhold bruges til at bestemme den ukendte modstand.

P / Q = R / X

Carey-fosterbroen kan bruges til at beregne forskellen mellem to næsten lige modstande og kende den ene værdi, den anden værdi kan beregnes. I denne bro er de sidste modstande fjernet i beregningen. Det er en fordel, og det kan således let bruges til at beregne en kendt modstand.

Carey-pleje-bro

De lige modstande som P & Q er forbundet i de interne huller 2 & 3, den typiske modstand 'R' kan forbindes inden for gap1 & 'X' (ukendt modstand) er forbundet inden i mellemrummet4. ED er balanceringslængden, der kan beregnes fra 'E' -enden. I henhold til Whetstone Bridge-princippet

P / Q = R + a + l1ρ / X + b + (100-l1) ρ

I ovenstående ligning er a & b endemodifikationerne ved E & F-enden og er modstanden for længden af hver enhed i brotråd. Hvis denne test er kontinuerlig ved at ændre X & R, beregnes balanceringslængden 'l2' fra slutningen E.

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

Fra ovenstående to ligninger,

X = R + ρ (11-12)

Lad l1 & l2 er balanceringslængderne, når ovenstående test udføres gennem en typisk modstand 'r' i stedet for 'R' & i stedet for X, en bred kobberstrimmel med '0' modstand.

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

Hvis spolemodstandene er X1 & X2 ved temperaturer som t1oc & t2oc, er TCR

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

Og også hvis spolemodstandene er X0 & X100 ved temperaturer som 0oc & 100oc, så er TCR

“fiberoptiske kabel fordele og ulemper ”

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

Således handler dette alt om temperaturkoefficienten på modstand . Fra ovenstående oplysninger kan vi endelig konkludere, at dette er beregningen af modificering i ethvert stof med elektrisk modstand for hvert niveau af temperaturændring. Her er et spørgsmål til dig, hvad er enheden for temperaturkoefficienten for modstand?