În ingineria electrică sau electronică, atunci când fluxul de curent se alimentează printr-un fir, acesta devine căldură din cauza firului rezistenţă . În stare perfectă, rezistența trebuie să fie „0”, cu toate acestea, aceasta nu are loc. Când firul se încălzește, atunci rezistența firului se schimbă în funcție de temperatură. Chiar dacă este de preferat ca rezistența să rămână stabilă și trebuie să fie independentă pentru temperatura . Deci, schimbarea rezistenței pentru fiecare schimbare de grad în interiorul temperaturii este denumită coeficient de temperatură de rezistență (TCR). În general, este notat cu un simbol alfa (α). TCR-ul metalului pur este pozitiv deoarece atunci când temperatura crește, atunci rezistența va crește. Prin urmare, este necesar să se facă rezistențe foarte precise oriunde rezistența nu modifică aliajele.

Care este coeficientul de rezistență la temperatură (TCR)?

Știm că există multe materiale și au o anumită rezistență. Rezistența materialului se modifică în funcție de variația temperaturii. Principala relație dintre modificarea temperaturii și modificarea rezistenței poate fi dată de parametrul numit TCR (coeficient de temperatură de rezistență). Se semnifică cu simbolul α (alfa).

Pe baza materialului obținut, TCR este separat în două tipuri, cum ar fi un coeficient de temperatură pozitivă (PTCR) și un coeficient de temperatură negativ (NTCR).

coeficient de temperatură-rezistență

În PTCR, când temperatura crește, atunci rezistența materialului va crește. De exemplu, în conductoare când temperatura crește, atunci crește și rezistența. Pentru aliajele precum constantan și manganină, rezistența este destul de scăzută într-un anumit interval de temperatură. Pentru semiconductori precum izolatori (cauciuc, lemn), siliciu și germaniu și electroliți. rezistența se reduce, apoi temperatura va crește, astfel că au un TCR negativ.

“curent alternativ și curent continuu ”

În conductoarele metalice, atunci când temperatura crește, rezistența va crește datorită următorilor factori care includ următorii.

Chiar la rezistența timpurie
Creșterea temperaturii.
Pe baza vieții materialului.

Formula pentru coeficientul de rezistență la temperatură

Rezistența conductorului poate fi calculată la orice temperatură specificată din datele de temperatură, este TCR, rezistența sa la temperatura tipică și funcționarea temperaturii. În general, coeficientul de temperatură al formulei de rezistență poate fi exprimat ca

R = R_ref(1 + α (T - Tref))

Unde

„R” este rezistența la temperatura „T”

„R_ref'Este rezistența la temperatura' Tref '

„Α” este TCR al materialului

„T” este temperatura materialului în ° Celsius

„Tref” este temperatura de referință utilizată pentru care este indicat coeficientul de temperatură.

Unitatea SI a coeficientului de rezistivitate a temperaturii este pe grad celsius sau (/ ° C)

unitatea coeficientului de rezistență la temperatură este ° Celsius

În mod normal, TCR (coeficientul de rezistență al temperaturii) este în concordanță cu o temperatură de 20 ° C. Deci, în mod normal, această temperatură este luată ca temperatură normală a camerei. Astfel coeficientul de temperatură de derivare a rezistenței ia în mod normal acest lucru în descriere:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

Unde

„R20” este rezistența la 20 ° C

„Α20” este TCR la 20 ° C

TCR al rezistențe este pozitiv, negativ altfel constant într-un interval fix de temperatură. Selectarea rezistorului corect ar putea opri necesitatea compensării temperaturii. Un TCR mare este necesar pentru a măsura temperatura în unele aplicații. Rezistoarele destinate acestor aplicații sunt cunoscute sub numele de termistori , care au un PTC (coeficientul de rezistență al temperaturii pozitive) sau NTC (coeficientul de rezistență al temperaturii negative).

“pot converti 220v la 110v ”

Coeficientul de rezistență la temperatură pozitivă

Un PTC se referă la unele materiale care experimentează odată ce temperatura lor a crescut, apoi a crescut și rezistența electrică. Materialele care au un coeficient mai mare arată apoi o creștere rapidă cu temperatura. Un material PTC este conceput pentru a atinge cea mai mare temperatură utilizată pentru o anumită tensiune i / p, deoarece într-un anumit moment când temperatura crește, atunci va crește rezistența electrică. Coeficientul pozitiv de temperatură al materialelor de rezistență se autolimită natural, nu ca materialele NTC sau încălzirea liniară cu rezistență. Unele materiale precum cauciucul PTC au, de asemenea, un coeficient de temperatură în creștere exponențială

Coeficientul de rezistență la temperatură negativă

Un NTC se referă la unele materiale care experimentează odată ce temperatura lor crește, atunci rezistența electrică va fi scăzută. Materialele care au un coeficient mai mic, apoi prezintă o scădere rapidă cu temperatura. Materialele NTC sunt utilizate în principal pentru fabricarea limitatoarelor de curent, termistori și senzori de temperatură .

Metoda de măsurare a TCR

TCR-ul unui rezistor poate fi decis prin calcularea valorilor rezistenței într-un interval adecvat de temperaturi. TCR poate fi măsurat atunci când panta normală a valorii rezistenței este peste acest interval. Pentru relații liniare, acest lucru este precis deoarece coeficientul de temperatură al rezistenței este stabil la fiecare temperatură. Dar, există mai multe materiale care au un coeficient ca neliniar. De exemplu, un Nichrome este un aliaj popular utilizat pentru rezistențe, iar principala relație între TCR și temperatură nu este liniară.

Deoarece TCR este măsurat ca o pantă normală, este foarte semnificativ să identificați intervalul TCR și temperatura. TCR poate fi calculat folosind o metodă standardizată, cum ar fi tehnica MIL-STD-202 pentru intervalul de temperatură de la -55 ° C la 25 ° C și 25 ° C la 125 ° C. Deoarece valoarea maximă calculată este identificată ca TCR. Această tehnică are efecte frecvente mai sus, indicând un rezistor destinat aplicațiilor cu cerințe reduse.

Coeficientul de rezistență la temperatură pentru unele materiale

TCR-ul unor materiale la temperatura de 20 ° C este listat mai jos.

Pentru materialul de argint (Ag), TCR este de 0,0038 ° C
Pentru materialul din cupru (Cu), TCR este de 0,00386 ° C
Pentru materialul auriu (Au), TCR este de 0,0034 ° C
Pentru materialul din aluminiu (Al), TCR este de 0,00429 ° C
Pentru materialul de tungsten (W), TCR este de 0,0045 ° C
Pentru materialul de fier (Fe), TCR este de 0,00651 ° C
Pentru materialul Platinum (Pt), TCR este de 0,003927 ° C
Pentru materialul Manganin (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%), TCR este de 0,000002 ° C
Pentru materialul cu mercur (Hg), TCR este de 0,0009 ° C
Pentru materialul Nichrome (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%), TCR este de 0,0004 ° C
Pentru materialul Constantan (Cu = 55% + Ni = 45%), TCR este de 0,00003 ° C
Pentru materialul carbon (C), TCR este - 0,0005 ° C
Pentru materialul de germaniu (Ge), TCR este - 0,05 ° C
Pentru materialul din siliciu (Si), TCR este - 0,07 ° C
Pentru materialul din alamă (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%), TCR este de 0,0015 ° C
Pentru materialul de nichel (Ni), TCR este de 0,00641 ° C
Pentru materialul Tin (Sn), TCR este de 0,0042 ° C
Pentru materialul de zinc (Zn), TCR este de 0,0037 ° C
Pentru materialul de mangan (Mn), TCR este de 0,00001 ° C
Pentru materialul Tantal (Ta), TCR este de 0,0033 ° C

Experiment TCR

coeficientul de temperatură al experimentului de rezistență t este explicat mai jos.

Obiectiv

Obiectivul principal al acestui experiment este de a descoperi TCR-ul unei bobine date.

Aparat

Aparatul acestui experiment include în principal fire de conectare, pod de asistență Carey, cutie de rezistență, acumulator de plumb, cheie unidirecțională, rezistor necunoscut, jockey, galvanometru etc.

Descriere

Un pod adoptiv Carey este în principal similar cu un pod metru, deoarece acest pod poate fi proiectat cu 4 rezistențe precum P, Q, R & X și acestea sunt conectate între ele.

Wheatstone-pod

În cele de mai sus Podul lui Whetstone , galvanometrul (G), un acumulator de plumb (E) și cheile galvanometrului și ale acumulatorului sunt respectiv K1 și K.

Dacă valorile rezistenței sunt modificate, atunci nu există curent de curgere prin „G” și rezistența necunoscută poate fi determinată de oricare dintre cele trei rezistențe cunoscute, cum ar fi P, Q, R și X. Următoarea relație este utilizată pentru a determina rezistența necunoscută.

P / Q = R / X

Puntea de asistență Carey poate fi utilizată pentru a calcula diferența dintre două rezistențe aproape egale și cunoașterea unei valori, cealaltă valoare poate fi calculată. În acest tip de punte, ultimele rezistențe sunt eliminate în calcul. Este un beneficiu și, prin urmare, poate fi utilizat cu ușurință pentru a calcula o rezistență cunoscută.

Carey-foster-bridge

Rezistențele egale, cum ar fi P & Q, sunt conectate în golurile interne 2 și 3, rezistența tipică „R” poate fi conectată în spațiul 1 și „X” (rezistență necunoscută) este conectată în spațiul 4. ED este lungimea de echilibrare care poate fi calculată de la capătul „E”. Conform principiului Podului Whetstone

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

În ecuația de mai sus, a & b sunt modificările de capăt la capătul E & F și este rezistența pentru lungimea fiecărei unități din firul de punte. Dacă această testare este continuă prin schimbarea X & R, lungimea de echilibrare „l2” este calculată de la sfârșitul E.

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

Din cele două ecuații de mai sus,

X = R + ρ (11-12)

Fie l1 și l2 sunt lungimile de echilibrare odată ce testarea de mai sus se face printr-o rezistență tipică „r” în loc de „R” și în loc de X, o bandă largă de cupru cu rezistență „0”.

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

Dacă rezistențele bobinei sunt X1 și X2 la temperaturi precum t1oc și t2oc, atunci TCR este

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

Și, de asemenea, dacă rezistențele bobinei sunt X0 și X100 la temperaturi precum 0oc și 100oc, atunci TCR este

“cum funcționează un paratrăsnet ”

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

Astfel, este vorba despre coeficientul de temperatură al rezistenţă . Din informațiile de mai sus, putem concluziona că acesta este calculul modificării în orice substanță de rezistență electrică pentru fiecare nivel de schimbare a temperaturii. Iată o întrebare pentru dvs., care este unitatea coeficientului de temperatură de rezistență?