Elektrotehnikā, ja strāvas padeve caur vadu, tā stieples dēļ iegūst siltumu pretestība . Ideālā stāvoklī pretestībai jābūt “0”, tomēr tā nenotiek. Kad vads sasilst, tad stieples pretestība mainās atkarībā no temperatūras. Kaut arī ir vēlams, lai pretestībai būtu jāpaliek stabilai un tai jābūt neatkarīgai temperatūra . Tātad pretestības izmaiņas katrai temperatūras izmaiņai temperatūrā tiek sauktas par pretestības temperatūras koeficientu (TCR). Parasti to apzīmē ar simbolu alfa (α). Tīra metāla TCR ir pozitīvs, jo, paaugstinoties temperatūrai, pretestība tiks palielināta. Tāpēc, lai iegūtu ļoti precīzas pretestības visur, kur pretestība nemodificē sakausējumus.

Kāds ir pretestības temperatūras koeficients (TCR)?

Mēs zinām, ka ir daudz materiālu un tiem ir zināma pretestība. Materiālu izmaiņu pretestība, pamatojoties uz temperatūras izmaiņām. Galveno saistību starp temperatūras modifikāciju un pretestības modifikāciju var norādīt ar parametru TCR (temperatūras pretestības koeficients). To apzīmē ar simbolu α (alfa).

Pamatojoties uz iegūstamo materiālu, TCR tiek sadalīts divos veidos, piemēram, pozitīvā pretestības temperatūras koeficients (PTCR) un negatīvais pretestības temperatūras koeficients (NTCR).

temperatūras pretestības koeficients

PTCR, kad temperatūra tiek paaugstināta, materiāla pretestība tiks palielināta. Piemēram, vadītājos, kad temperatūra paaugstinās, palielinās arī pretestība. Tādiem sakausējumiem kā konstants un manganīns noteiktā temperatūras diapazonā izturība ir diezgan zema. Priekš pusvadītāji piemēram, izolatori (gumija, koks), silīcijs, germānijs un elektrolīti. pretestība samazinās, tad temperatūra tiks paaugstināta, tādējādi tiem ir negatīvs TCR.

“pārvērst līdzstrāvu uz maiņstrāvas formulu ”

Metāla vadītājos, kad temperatūra paaugstinās, pretestība tiks palielināta šādu faktoru dēļ, kas ietver sekojošo.

Tieši par agrīnu pretestību
Temperatūras paaugstināšanās.
Pamatojoties uz materiāla dzīvi.

Temperatūras pretestības koeficienta formula

Vadītāja pretestību var aprēķināt jebkurā noteiktā temperatūrā no temperatūras datiem, tas ir TCR, tā pretestība tipiskajā temperatūrā un temperatūras darbība. Kopumā pretestības formulas temperatūras koeficients var izteikt kā

R = R_atsauce(1 + α (T - Tref))

Kur

‘R’ ir pretestība pie ‘T’ temperatūras

‘R_atsauce’Ir pretestība pie‘ Tref ’temperatūras

‘Α’ ir materiāla TCR

‘T’ ir materiāla temperatūra ° C pēc Celsija

‘Tref’ ir izmantotā standarttemperatūra, kurai norāda temperatūras koeficientu.

The SI pretestības temperatūras koeficienta vienība ir pēc Celsija grāda vai (/ ° C)

The temperatūras pretestības koeficienta vienība ir ° Celsija

Parasti TCR (temperatūras pretestības koeficients) atbilst 20 ° C temperatūrai. Tāpēc parasti šo temperatūru uzskata par normālu istabas temperatūru. Tādējādi pretestības atvasināšanas temperatūras koeficients parasti to ņem vērā aprakstā:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

Kur

‘R20’ ir pretestība 20 ° C temperatūrā

‘Α20’ ir TCR 20 ° C temperatūrā

TCR rezistori ir pozitīvs, negatīvs, citādi nemainīgs noteiktā temperatūras diapazonā. Pareiza rezistora izvēle var apturēt nepieciešamību pēc temperatūras kompensācijas. Temperatūras mērīšanai dažās lietojumprogrammās ir nepieciešams liels TCR. Šiem lietojumiem paredzētie rezistori ir pazīstami kā termistori , kuriem ir PTC (pozitīvs pretestības temperatūras koeficients) vai NTC (negatīvs pretestības temperatūras koeficients).

Pozitīvs temperatūras pretestības koeficients

PTC attiecas uz dažiem materiāliem, kuru temperatūra paaugstinās, pēc tam palielinās arī elektriskā pretestība. Materiāli, kuriem ir lielāks koeficients, pēc tam strauji paaugstinās līdz ar temperatūru. PTC materiāls ir paredzēts, lai sasniegtu maksimālo temperatūru, kas tiek izmantota noteiktam i / p spriegumam, jo noteiktā brīdī, kad temperatūra paaugstinās, elektriskā pretestība tiks palielināta. Izturības materiālu pozitīvais temperatūras koeficients ir pašierobežojošs, protams, piemēram, NTC materiāli vai lineārā pretestības sildīšana. Dažiem materiāliem, piemēram, PTC gumijai, ir arī eksponenciāli augošs temperatūras koeficients

“papildu metāla oksīda pusvadītāju atmiņa ”

Negatīvs pretestības temperatūras koeficients

NTC attiecas uz dažiem materiāliem, kuru temperatūra paaugstinās, tad elektriskā pretestība tiks samazināta. Materiāliem, kuru koeficients ir mazāks, temperatūras ietekmē tie ātri samazinās. NTC materiālus galvenokārt izmanto strāvas ierobežotāju, termistoru un temperatūras sensori .

TCR mērīšanas metode

Rezistora TCR var izlemt, aprēķinot pretestības vērtības piemērotā temperatūras diapazonā. TCR var izmērīt, kad pretestības vērtības normālais slīpums pārsniedz šo intervālu. Lineārām attiecībām tas ir precīzi, jo pretestības temperatūras koeficients ir stabils katrā temperatūrā. Bet ir vairāki materiāli, kuriem ir tāds koeficients kā nelineārs. Piemēram, nihroms ir populārs sakausējums, ko izmanto rezistoriem, un galvenā saistība starp TCR un temperatūru nav lineāra.

Tā kā TCR mēra tāpat kā parasto slīpumu, ir ļoti svarīgi noteikt TCR intervālu un temperatūru. TCR var aprēķināt, izmantojot standartizētu metodi, piemēram, MIL-STD-202 tehniku temperatūras diapazonam no -55 ° C līdz 25 ° C un 25 ° C līdz 125 ° C. Tā kā maksimālā aprēķinātā vērtība tiek identificēta kā TCR. Šis paņēmiens bieži iedarbojas iepriekš, norādot rezistoru, kas paredzēts mazprasīgiem lietojumiem.

Dažu materiālu temperatūras pretestības koeficients

Dažu materiālu TCR 20 ° C temperatūrā ir uzskaitīts zemāk.

Sudraba (Ag) materiālam TCR ir 0,0038 ° C
Vara (Cu) materiālam TCR ir 0,00386 ° C
Zelta (Au) materiālam TCR ir 0,0034 ° C
Alumīnija (Al) materiālam TCR ir 0,00429 ° C
Volframa (W) materiālam TCR ir 0,0045 ° C
Dzelzs (Fe) materiālam TCR ir 0,00651 ° C
Platīna (Pt) materiālam TCR ir 0,003927 ° C
Manganīna (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%) materiāla TCR ir 0,000002 ° C
Dzīvsudraba (Hg) materiālam TCR ir 0,0009 ° C
Nihroma (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%) materiālam TCR ir 0,0004 ° C
Konstantāna (Cu = 55% + Ni = 45%) materiālam TCR ir 0,00003 ° C
Oglekļa (C) materiālam TCR ir - 0,0005 ° C
Germanija (Ge) materiālam TCR ir - 0,05 ° C
Silīcija (Si) materiālam TCR ir - 0,07 ° C
Misiņa (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%) materiālam TCR ir 0,0015 ° C
Niķeļa (Ni) materiālam TCR ir 0,00641 ° C
Alvas (Sn) materiālam TCR ir 0,0042 ° C
Cinka (Zn) materiālam TCR ir 0,0037 ° C
Mangāna (Mn) materiālam TCR ir 0,00001 ° C
Tantala (Ta) materiālam TCR ir 0,0033 ° C

TCR eksperiments

The pretestības parauga temperatūras koeficients t ir paskaidrots zemāk.

Mērķis

Šī eksperimenta galvenais mērķis ir atklāt dotās spoles TCR.

Aparāts

Šī eksperimenta aparātā galvenokārt ietilpst savienojošie vadi, Kerija audžu tilts, pretestības kaste, svina akumulators, vienvirziena atslēga, nezināms zems rezistors, žokejs, galvanometrs utt.

Apraksts

Carey audžu tilts galvenokārt ir līdzīgs skaitītāja tiltam, jo šo tiltu var projektēt ar 4 pretestībām, piemēram, P, Q, R & X, un tie ir savienoti viens ar otru.

Wheatstone-tilts

Iepriekš minētajā Whetstone tilts , galvanometrs (G), svina akumulators (E) un galvanometra un akumulatora taustiņi ir attiecīgi K1 un K.

Ja pretestības vērtības tiek mainītas, caur ‘G’ nav plūsmas strāvas, un nezināmo pretestību var noteikt ar kādu no trim zināmajām pretestībām, piemēram, P, Q, R & X. Nezināmās pretestības noteikšanai izmanto šādu sakarību.

P / Q = R / X

Carey audžu tiltu var izmantot, lai aprēķinātu atšķirību starp divām gandrīz vienādām pretestībām un, zinot vienu vērtību, var aprēķināt otru vērtību. Šāda veida tiltā aprēķināšanā tiek noņemtas pēdējās pretestības. Tas ir ieguvums, un tādējādi to var viegli izmantot, lai aprēķinātu zināmo pretestību.

Kerija-audžu-tilts

Vienādas pretestības, piemēram, P & Q, ir savienotas iekšējās spraugās 2 un 3, tipisko pretestību ‘R’ var savienot spraugā1 un ‘X’ (nezināma pretestība) ir savienota spraugā4. ED ir balansēšanas garums, ko var aprēķināt pēc “E” gala. Pēc Vetstona tilta principa

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

Iepriekš minētajā vienādojumā a & b ir galīgās modifikācijas E & F galā un ir pretestība katras tilta stieples vienības garumam. Ja šī pārbaude notiek nepārtraukti, mainot X & R, balansēšanas garumu “l2” aprēķina no E gala.

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

No iepriekš minētajiem diviem vienādojumiem

X = R + ρ (11-12)

Ļaujiet l1 un l2 būt līdzsvarojošajiem garumiem, kad iepriekšminētā pārbaude tiek veikta, izmantojot tipisku pretestību “r”, nevis “R”, un X vietā - plašu vara “0” pretestības sloksni.

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

Ja spoles pretestība ir X1 un X2 tādās temperatūrās kā t1oc un t2oc, tad TCR ir

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

Un arī tad, ja spoles pretestība ir X0 un X100 tādās temperatūrās kā 0oc un 100oc, tad TCR ir

“stabils multivibrators, izmantojot 555 taimeri ”

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

Tādējādi tas viss attiecas uz temperatūras koeficientu pretestība . Visbeidzot no iepriekš minētās informācijas, mēs varam secināt, ka tas ir jebkuras elektriskās pretestības vielas modifikācijas aprēķins katram temperatūras izmaiņu līmenim. Šeit ir jautājums jums, kāda ir pretestības temperatūras koeficienta vienība?