电阻温度系数:公式和测量方法

在电气2021欧洲杯足球竞猜官方平台或电子工程中,当电流通过导线时,它会因为导线的温度而发热电阻。在完美的情况下,阻力必须是“0”,但是这不会发生。当导线发热时,导线电阻就会随着温度的变化而变化。即使阻力必须保持稳定,它必须是独立的温度。因此,在温度范围内,每一度的电阻变化称为电阻温度系数(TCR)。一般用符号alpha (α)表示。纯金属的TCR是正的,因为当温度升高时,电阻会增加。因此,在电阻不改变合金的地方制造高精度电阻是必要的。

电阻的温度系数(TCR)是多少?

我们知道有很多材料,它们都有一些阻力。材料的电阻随温度的变化而变化。温度变化与电阻变化之间的主要关系可以用电阻温度系数TCR来表示。它用符号α (alpha)表示。


基于可获得的材料,TCR分成两种类型,例如阳性温度抗性系数(PTCR)和负温度系数耐受性(NTCR)。

电阻温度系数
电阻温度系数

在PTCR中,当温度升高时,材料的电阻就会增大。例如,在导体中,当温度升高时,电阻也随之增加。对于像康斯坦和锰这样的合金,在特定的温度范围内电阻是相当低的。为半导体如绝缘体(橡胶,木材),硅,锗和电解质。电阻减小,温度升高,TCR为负。

在金属导体中,由于下列因素,当温度升高时,电阻就会增加。

  • 直击早期阻力
  • 温度的上升。
  • 基于材料的寿命。

电阻温度系数公式

根据温度数据可以计算出任意温度下的导体电阻,即TCR、典型温度下的电阻和温度下的工作状态。一般来说,温度系数的电阻公式可以表示为


R =裁判(1 +α(T-TREF))

在哪里

R是T温度下的电阻

' R裁判'是在' Tref '温度下的抗性

α是材料的TCR

't'是°Celsius材料的温度

“Tref”是用来表示温度系数的参考温度。

电阻率的温度系数的SI单位为每摄氏度或(/°C)

电阻的温度系数单位是°摄氏度

通常,TCR(电阻温度系数)与20℃的温度一致。因此,通常这种温度被视为正常的室温。就这样电阻的温度系数推导通常将其带入描述:

r = R20(1 +α20(T-20))

在哪里

“R20”是20°C时的电阻

“α20”是20°C的TCR

TCR的电阻器是正的,负的,在一个固定的温度范围内是常数。选择正确的电阻器可以停止温度补偿的需要。在一些应用中,需要一个大的TCR来测量温度。用于这些应用的电阻器称为热敏电阻,具有PTC(电阻的正温度系数)或NTC(电阻的负温度系数)。

电阻正温度系数

PTC是指一些材料的温度一旦升高,其电阻也随之增加。2021欧洲杯足球竞猜官方平台而系数较高的材料则随温度迅速上升。PTC材料被设计为在给定的i/p电压下达到最高温度,因为在特定的点上,当温度升高,电阻将增加。2021欧洲杯足球竞猜官方平台与NTC材料或线性电阻加热不同,电阻材料的正温度系数具有自然的自限性。一些材料,如PTC橡胶,也有指数上升的温度系数

负温度系数

NTC是指一旦温度升高的一些材料,就会升高电阻。2021欧洲杯足球竞猜官方平台具有较低系数的材料,然后它们显示出随温度的快速降低。NTC材料主要用于制造电流限制器,热敏电阻和温度传感器

TCR的测量方法

电阻器的TCR可以通过计算在合适温度范围内的电阻值来确定。当电阻值的法向斜率高于此区间时,可以测得TCR。对于线性关系,这是精确的,因为电阻的温度系数在每个温度是稳定的。但是,有几种材料具有非线性系数。例如,镍铬是一种常用的电阻合金,TCR和温度之间的主要关系不是线性的。

由于测得的TCR与法向斜率相似,因此确定TCR与温度的区间非常重要。TCR可以使用类似MIL-STD-202技术的标准化方法计算,温度范围从-55°C到25°C和25°C到125°C。因为计算的最大值被标识为TCR。这种技术经常影响上述指示电阻的低要求应用。

一些材料的温度耐受性

下面列出了一些材料在20°C温度下的TCR。

  • 对于银(Ag)材料,TCR为0.0038°C
  • 对于铜(Cu)材料,TCR是0.00386°C
  • 对于金(AU)材料​​,TCR为0.0034°C
  • 对于铝(Al)材料,TCR为0.00429°C
  • 对于钨(W)材料,TCR为0.0045°C
  • 对于铁(Fe)材料,TCR为0.00651°C
  • 对于铂(PT)材料,TCR为0.003927°C
  • 对于锰(Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%)材料,TCR为0.000002°C
  • 对于汞(HG)材料,TCR为0.0009°C
  • 对于镍铬(Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%)材料,TCR为0.0004℃
  • 对于常数(Cu = 55%+ Ni = 45%)材料,TCR为0.00003°C
  • 对于碳(C)材料,TCR为- 0.0005°C
  • 对于锗(GE)材料,TCR为-0.05°C
  • 对于硅(Si)材料,TCR为- 0.07℃
  • 对于黄铜(Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%)材料,TCR为0.0015°C
  • 对于镍(Ni)材料,TCR为0.00641°C
  • 对于锡(Sn)材料,TCR为0.0042°C
  • 对于锌(Zn)材料,TCR为0.0037°C
  • 对于锰(Mn)材料,TCR为0.00001°C
  • 对于钽(Ta)材料,TCR为0.0033°C

细胞实验

电阻的温度系数实验T解释如下。

客观的

本实验的主要目的是找出给定线圈的TCR。

仪器

该实验的装置主要包括连接电线,谨慎扶手,电阻箱,铅蓄电池,单向键,未知的低电阻,骑师,电流计等。

描述

凯里福斯特桥主要类似于米桥,因为这座桥可以用P、Q、R和X四个电阻来设计,它们相互连接。

惠斯通桥
惠斯通电桥

在上面的磨刀石的桥,电流计(G),引线蓄电池(E),电流计和蓄电池的按键分别为k1和k。

如果电阻值发生变化,则没有流过G的电流,未知电阻可以由P、Q、R和x这三个已知电阻中的任意一个来确定。下面的关系用于确定未知电阻。

P / Q = R / X

凯里福斯特桥可以用来计算两个几乎相等的电阻之间的差距&知道一个值,另一个值可以计算。这种电桥在计算时去掉了最后一个阻力。这是一个好处,因此它可以很容易地用来计算已知的耐药性。

Carey-Foster-Bridge
Carey-foster-bridge

P和Q等电阻在内部间隙2和3连接,典型电阻R在间隙1内连接,未知电阻X在间隙4内连接。ED是平衡长度,可以从' E '端计算。根据惠斯顿桥原理

p / q = r + a +l1ρ/ x + b +(100-l1)ρ

在上述等式中,A&B是E&F端的最终修改,并且是桥梁中每个单元的长度的电阻。如果通过改变X&R继续该测试,则从结束E计算平衡长度'L2'。

P/Q = X + a + 12 ρ/ R + b +(100-12) ρ

由上面两个方程,

X = r + ρ (11 -12)

假设l1和l2是平衡长度,当上述测试通过一个典型的电阻' r '代替' r '和X,一个宽铜带' 0 '电阻完成。

0 = r +ρ(11'-12')或ρ= r / 11'-12'

如果线圈电阻是X1和X2在温度像t1oc和t2oc,那么TCR是

Α = X2 - X1/(X1t2 - X2t1)

而且如果线圈电阻是X0和X100在0℃和100℃的温度,那么TCR是

Α = X100 - X0/(X0 x 100)

因此,这就是关于的温度系数电阻。从上述信息中最终,我们可以得出结论,这是在每个温度变化水平的电阻的任何物质中的改变计算。2021欧洲杯足球竞猜官方平台这是一个问题,什么是耐温系数的单位?

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