In elektrische of elektronische engineering, wanneer de stroom van stroom door een draad stroomt, krijgt het warmte vanwege de draad weerstand In perfecte staat moet de weerstand ‘0’ zijn, maar dat gebeurt niet. Wanneer de draad warm wordt, verandert de draadweerstand afhankelijk van de temperatuur. Ook al heeft het de voorkeur dat de weerstand stabiel moet blijven en onafhankelijk moet zijn de temperatuur Dus de weerstandsverandering voor elke graadverandering binnen de temperatuur wordt de temperatuurcoëfficiënt van weerstand (TCR) genoemd. Over het algemeen wordt het aangeduid met een symbool alfa (α). De TCR van het zuivere metaal is positief, want als de temperatuur stijgt, neemt de weerstand toe. Daarom is het noodzakelijk om zeer nauwkeurige weerstanden te maken waar weerstand de legeringen niet wijzigt.

Wat is de temperatuurcoëfficiënt van weerstand (TCR)?

We weten dat er veel materialen zijn en dat ze enige weerstand hebben. De weerstand van materiaal verandert op basis van de variatie in temperatuur. De belangrijkste relatie tussen de wijziging in temperatuur en wijziging in weerstand kan worden gegeven door de parameter TCR (temperatuurcoëfficiënt van weerstand). Het wordt aangeduid met het symbool α (alfa).

Op basis van het verkrijgbare materiaal wordt TCR onderverdeeld in twee typen, zoals een positieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand (PTCR) en een negatieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand (NTCR).

temperatuur-coëfficiënt-van-weerstand

In PTCR, wanneer de temperatuur wordt verhoogd, zal de materiaalweerstand toenemen. Bijvoorbeeld bij geleiders wanneer de temperatuur stijgt, neemt ook de weerstand toe. Voor legeringen zoals constantaan en mangaan is de weerstand vrij laag over een bepaald temperatuurbereik. Voor halfgeleiders zoals isolatoren (rubber, hout), silicium & germanium & elektrolyten. de weerstand neemt af en de temperatuur wordt verhoogd, dus hebben ze een negatieve TCR.

“wat is kvl in circuits? ”

In metalen geleiders, wanneer de temperatuur stijgt, zal de weerstand toenemen als gevolg van de volgende factoren, waaronder de volgende.

Meteen op het vroege verzet
Stijging van temperatuur.
Gebaseerd op de levensduur van het materiaal.

De formule voor temperatuurcoëfficiënt van weerstand

De weerstand van de geleider kan bij elke gespecificeerde temperatuur worden berekend uit de temperatuurgegevens, het is TCR, de weerstand bij de typische temperatuur en de werking van de temperatuur. Over het algemeen de temperatuurcoëfficiënt van de weerstandsformule kan worden uitgedrukt als

R = R_ref(1 + α (T - Tref))

Waar

‘R’ is de weerstand bij ‘T’ temperatuur

‘R_ref’Is de weerstand bij‘ Tref ’temperatuur

‘Α’ is de TCR van het materiaal

‘T’ is de temperatuur van het materiaal in ° Celsius

‘Tref’ is de gebruikte referentietemperatuur waarvoor de temperatuurcoëfficiënt wordt vermeld.

De SI-eenheid van de temperatuurcoëfficiënt van weerstand is per graad celsius of (/ ° C)

De eenheid van de temperatuurcoëfficiënt van weerstand is ° Celsius

Normaal gesproken komt de TCR (temperatuurcoëfficiënt van weerstand) overeen met een temperatuur van 20 ° C. Dus normaal wordt deze temperatuur genomen als normale kamertemperatuur. Dus de temperatuurcoëfficiënt van weerstandsafleiding neemt dit normaal gesproken over in de beschrijving:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

Waar

‘R20’ is de weerstand bij 20 ° C

‘Α20’ is de TCR bij 20 ° C

“hoe maak je een eenvoudige drone? ”

De TCR van weerstanden is positief, negatief anders constant over een vast temperatuurbereik. Door de juiste weerstand te selecteren, kan temperatuurcompensatie overbodig worden. Bij sommige toepassingen is een grote TCR vereist om de temperatuur te meten. Weerstanden bedoeld voor deze toepassingen staan bekend als thermistors , die een PTC (positieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand) of NTC (negatieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand) hebben.

Positieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand

Een PTC verwijst naar sommige materialen die ervaren dat zodra hun temperatuur stijgt, de elektrische weerstand ook toeneemt. De materialen met een hogere coëfficiënt vertonen dan een snelle temperatuurstijging. Een PTC-materiaal is ontworpen om de hoogste temperatuur te bereiken die wordt gebruikt voor een gegeven i / p-spanning, omdat op een bepaald punt wanneer de temperatuur stijgt, de elektrische weerstand zal toenemen. De positieve temperatuurcoëfficiënt van weerstandsmaterialen is vanzelfsprekend niet zoals NTC-materialen of lineaire weerstandsverwarming. Sommige materialen, zoals PTC-rubber, hebben ook een exponentieel stijgende temperatuurcoëfficiënt

Negatieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand

Een NTC verwijst naar sommige materialen die ervaren dat zodra hun temperatuur stijgt, de elektrische weerstand afneemt. De materialen die een lagere coëfficiënt hebben dan ze vertonen een snelle daling met de temperatuur. NTC-materialen worden voornamelijk gebruikt voor het maken van stroombegrenzers, thermistors en temperatuursensoren

Meetmethode van TCR

De TCR van een weerstand kan worden bepaald door de weerstandswaarden te berekenen over een geschikt temperatuurbereik. De TCR kan worden gemeten wanneer de normale helling van de weerstandswaarde boven dit interval ligt. Voor lineaire relaties is dit precies omdat de temperatuurcoëfficiënt van de weerstand bij elke temperatuur stabiel is. Maar er zijn verschillende materialen met een coëfficiënt zoals niet-lineair. Een Nichrome is bijvoorbeeld een populaire legering die wordt gebruikt voor weerstanden, en de belangrijkste relatie tussen de TCR en temperatuur is niet lineair.

Aangezien de TCR wordt gemeten als een normale helling, is het dus erg belangrijk om het interval van TCR en de temperatuur te identificeren. De TCR kan worden berekend met behulp van een gestandaardiseerde methode zoals MIL-STD-202-techniek voor het temperatuurbereik van -55 ° C tot 25 ° C en 25 ° C tot 125 ° C. Omdat de maximale berekende waarde wordt geïdentificeerd als TCR. Deze techniek werkt vaak hierboven en geeft een weerstand aan die bedoeld is voor weinig veeleisende toepassingen.

Temperatuurcoëfficiënt van weerstand voor sommige materialen

De TCR van sommige materialen bij een temperatuur van 20 ° C wordt hieronder vermeld.

Voor zilver (Ag) materiaal is de TCR 0,0038 ° C
Voor koper (Cu) materiaal is de TCR 0,00386 ° C
Voor Goud (Au) materiaal is de TCR 0,0034 ° C
Voor aluminium (Al) materiaal is de TCR 0,00429 ° C
Voor Tungsten (W) -materiaal is de TCR 0,0045 ° C
Voor ijzer (Fe) materiaal is de TCR 0,00651 ° C
Voor platina (Pt) materiaal is de TCR 0,003927 ° C
Voor manganine (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%) materiaal is de TCR 0,000002 ° C
Voor kwik (Hg) -materiaal is de TCR 0,0009 ° C
Voor Nichrome (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%) materiaal is de TCR 0,0004 ° C
Voor Constantaan (Cu = 55% + Ni = 45%) materiaal is de TCR 0,00003 ° C
Voor koolstof (C) -materiaal is de TCR - 0,0005 ° C
Voor Germanium (Ge) materiaal is de TCR - 0,05 ° C
Voor silicium (Si) -materiaal is de TCR - 0,07 ° C
Voor messing (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%) materiaal is de TCR 0,0015 ° C
Voor nikkel (Ni) -materiaal is de TCR 0,00641 ° C
Voor Tin (Sn) -materiaal is de TCR 0,0042 ° C
Voor zink (Zn) -materiaal is de TCR 0,0037 ° C
Voor mangaan (Mn) materiaal is de TCR 0,00001 ° C
Voor tantaal (Ta) -materiaal is de TCR 0,0033 ° C

TCR-experiment

De temperatuurcoëfficiënt van de weerstandsexperimenten t wordt hieronder uitgelegd.

Objectief

Het belangrijkste doel van dit experiment is om de TCR van een bepaalde spoel te ontdekken.

Inrichting

Het apparaat van dit experiment omvat voornamelijk verbindingsdraden, Carey-pleegbrug, weerstandskast, loodaccumulator, eenrichtingssleutel, onbekende lage weerstand, jockey, galvanometer, enz.

Omschrijving

Een Carey pleegbrug lijkt vooral op een meterbrug omdat deze brug uitgevoerd kan worden met 4 weerstanden zoals P, Q, R & X en deze zijn met elkaar verbonden.

Wheatstone-brug

In bovenstaande Whetstone's brug , de galvanometer (G), een loodaccumulator (E) en de toetsen van de galvanometer en accu zijn respectievelijk K1 en K.

Als de weerstandswaarden worden gewijzigd, is er geen stromingsstroom door de ‘G’ en kan de onbekende weerstand worden bepaald door een van de drie bekende weerstanden zoals P, Q, R & X. De volgende relatie wordt gebruikt om de onbekende weerstand te bepalen.

P / Q = R / X

De Carey-pleegbrug kan worden gebruikt om de ongelijkheid tussen twee bijna gelijke weerstanden te berekenen en als je de ene waarde kent, kan de andere waarde worden berekend. Bij dit soort brug worden de laatste weerstanden bij de berekening verwijderd. Het is een voordeel en kan dus gemakkelijk worden gebruikt om een bekende weerstand te berekenen.

Carey-foster-bridge

De gelijke weerstanden zoals P & Q zijn verbonden in de interne openingen 2 en 3, de typische weerstand ‘R’ kan worden verbonden binnen gap1 en de ‘X’ (onbekende weerstand) is verbonden binnen de opening4. De ED is de balanceringslengte die kan worden berekend vanaf het ‘E’-uiteinde. Volgens het Whetstone Bridge-principe

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

In de bovenstaande vergelijking zijn a & b de eindmodificaties aan het E & F-uiteinde en is de weerstand voor de lengte van elke eenheid in brugdraad. Als dit testen continu plaatsvindt door X en R te veranderen, wordt de balanslengte ‘l2’ berekend vanaf het einde E.

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

Van de bovenstaande twee vergelijkingen,

X = R + ρ (11-12)

Laten l1 en l2 de balanslengten zijn zodra de bovenstaande tests zijn uitgevoerd met een typische weerstand ‘r’ in plaats van ‘R’ & in plaats van X, een brede koperen strip met ‘0’ weerstand.

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

Als de spoelweerstanden X1 & X2 zijn bij temperaturen zoals t1oc & t2oc, dan is de TCR

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

En ook als de spoelweerstanden X0 & X100 zijn bij temperaturen zoals 0oc & 100oc, dan is de TCR dat

“transistor als schakelschema ”

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

Dit gaat dus allemaal over de temperatuurcoëfficiënt van weerstand Uit de bovenstaande informatie kunnen we tot slot concluderen dat dit de berekening is van de modificatie in elke substantie van elektrische weerstand voor elk niveau van temperatuurverandering. Hier is een vraag voor jou, wat is de eenheid van de temperatuurcoëfficiënt van weerstand?