전기 또는 전자 공학에서 전류의 흐름이 전선을 통해 공급되면 전선의 저항 . 완벽한 상태에서 저항은 '0'이어야하지만 발생하지 않습니다. 와이어가 가열되면 온도에 따라 와이어 저항이 변합니다. 저항이 안정적으로 유지되고 독립적이어야하는 것이 바람직하지만 온도 . 따라서 온도 내의 모든 각도 변화에 대한 저항 변화를 저항 온도 계수 (TCR)라고합니다. 일반적으로 기호 알파 (α)로 표시됩니다. 순수 금속의 TCR은 양수입니다. 온도가 상승하면 저항이 증가하기 때문입니다. 따라서 저항이 합금을 수정하지 않는 곳에서 매우 정확한 저항을 만드는 것이 필요합니다.

온도 저항 계수 (TCR)는 무엇입니까?

우리는 많은 재료가 있고 약간의 저항이 있음을 알고 있습니다. 재료의 저항은 온도 변화에 따라 변합니다. 온도 수정과 저항 수정 사이의 주요 관계는 TCR (저항 온도 계수)이라는 매개 변수에 의해 제공 될 수 있습니다. 기호 α (알파)로 표시됩니다.

획득 가능한 재료에 따라 TCR은 양의 저항 온도 계수 (PTCR)와 음의 저항 온도 계수 (NTCR)의 두 가지 유형으로 구분됩니다.

저항의 온도 계수

PTCR에서 온도가 증가하면 재료 저항이 증가합니다. 예를 들어 도체에서 온도가 상승하면 저항도 증가합니다. 콘스 탄탄 및 망가닌과 같은 합금의 경우 특정 온도 범위에서 저항이 매우 낮습니다. 에 대한 반도체 절연체 (고무, 목재), 실리콘 및 게르마늄 및 전해질과 같은. 저항이 감소하면 온도가 증가하여 TCR이 음수입니다.

“삼상에서 단상으로 ”

금속 도체에서 온도가 상승하면 다음과 같은 요인으로 인해 저항이 증가합니다.

초기 저항에 곧바로
온도 상승.
재료의 수명을 기준으로합니다.

저항의 온도 계수 공식

도체 저항은 온도 데이터, TCR, 일반적인 온도에서의 저항 및 온도 작동에서 지정된 온도에서 계산할 수 있습니다. 일반적으로 저항 공식의 온도 계수 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

R = R_심판(1 + α (T-Tref))

어디

‘R’은‘T’온도에서의 저항입니다.

'아르 자형_심판’는‘Tref’온도에서의 저항입니다.

‘α’는 재료의 TCR입니다.

'T'는 재료의 온도 (° C)입니다.

'Tref'는 온도 계수가 명시된 기준 온도입니다.

그만큼 저항률 온도 계수의 SI 단위 섭씨 1도 또는 (/ ° C)

그만큼 저항의 온도 계수 단위 섭씨 °

일반적으로 TCR (저항 온도 계수)은 20 ° C 온도와 일치합니다. 따라서 일반적으로이 온도는 정상적인 실내 온도로 간주됩니다. 그래서 저항 유도의 온도 계수 일반적으로 이것을 설명으로 가져옵니다.

R = R20 (1 + α20 (T-20))

어디

‘R20’은 20 ° C에서의 저항입니다.

‘α20’은 20 ° C에서 TCR입니다.

TCR의 저항기 고정 된 온도 범위에서 양수, 음수, 그렇지 않으면 일정합니다. 올바른 저항을 선택하면 온도 보상이 필요하지 않을 수 있습니다. 일부 응용 분야에서 온도를 측정하려면 큰 TCR이 필요합니다. 이러한 응용 분야를위한 저항기는 다음과 같이 알려져 있습니다. 서미스터 , PTC (양의 저항 온도 계수) 또는 NTC (음의 저항 온도 계수)가 있습니다.

저항의 양의 온도 계수

PTC는 온도가 상승하면 전기 저항도 증가하는 일부 재료를 말합니다. 계수가 더 높은 재료는 온도에 따라 빠르게 상승합니다. PTC 재료는 주어진 i / p 전압에 사용되는 최대 온도를 달성하도록 설계되었습니다. 온도가 상승하는 특정 지점에서 전기 저항이 증가하기 때문입니다. 저항 재료의 양의 온도 계수는 NTC 재료 또는 선형 저항 가열과는 달리 자연스럽게 자기 제한적입니다. PTC 고무와 같은 일부 재료는 온도 계수가 기하 급수적으로 상승합니다.

음의 온도 저항 계수

NTC는 온도가 상승하면 전기 저항이 감소하는 일부 재료를 말합니다. 계수가 낮은 재료는 온도에 따라 빠르게 감소합니다. NTC 재료는 주로 전류 제한 기, 서미스터 및 온도 센서 .

TCR 측정 방법

저항의 TCR은 적절한 온도 범위에서 저항 값을 계산하여 결정할 수 있습니다. 저항 값의 정상 기울기가이 간격보다 높을 때 TCR을 측정 할 수 있습니다. 선형 관계의 경우 저항의 온도 계수가 각 온도에서 안정적이므로 이것은 정확합니다. 그러나 비선형과 같은 계수를 갖는 여러 재료가 있습니다. 예를 들어, 니크롬은 저항에 사용되는 인기있는 합금이며 TCR과 온도 간의 주요 관계는 선형이 아닙니다.

“전원 공급 장치의 부품 ”

따라서 TCR은 일반 기울기와 같이 측정되므로 TCR의 간격과 온도를 식별하는 것이 매우 중요합니다. TCR은 -55 ° C ~ 25 ° C 및 25 ° C ~ 125 ° C의 온도 범위에 대해 MIL-STD-202 기술과 같은 표준화 된 방법을 사용하여 계산할 수 있습니다. 계산 된 최대 값이 TCR로 식별되기 때문입니다. 이 기술은 위에서 자주 영향을 미치며 낮은 요구 사항을위한 저항을 나타냅니다.

일부 재료의 온도 저항 계수

20 ° C 온도에서 일부 재료의 TCR은 다음과 같습니다.

은 (Ag) 재료의 경우 TCR은 0.0038 ° C입니다.
구리 (Cu) 재료의 경우 TCR은 0.00386 ° C입니다.
금 (Au) 재료의 경우 TCR은 0.0034 ° C입니다.
알루미늄 (Al) 재질의 경우 TCR은 0.00429 ° C입니다.
텅스텐 (W) 재료의 경우 TCR은 0.0045 ° C입니다.
철 (Fe) 재료의 경우 TCR은 0.00651 ° C입니다.
백금 (Pt) 재료의 경우 TCR은 0.003927 ° C입니다.
Manganin (Cu = 84 % + Mn = 12 % + Ni = 4 %) 재료의 경우 TCR은 0.000002 ° C입니다.
수은 (Hg) 물질의 경우 TCR은 0.0009 ° C입니다.
니크롬 (Ni = 60 % + Cr = 15 % + Fe = 25 %) 재료의 경우 TCR은 0.0004 ° C입니다.
Constantan (Cu = 55 % + Ni = 45 %) 재료의 경우 TCR은 0.00003 ° C입니다.
탄소 (C) 재료의 경우 TCR은 – 0.0005 ° C입니다.
게르마늄 (Ge) 재료의 경우 TCR은 – 0.05 ° C입니다.
실리콘 (Si) 재료의 경우 TCR은 – 0.07 ° C입니다.
황동 (Cu = 50 – 65 % + Zn = 50 – 35 %) 재료의 경우 TCR은 0.0015 ° C입니다.
니켈 (Ni) 재료의 경우 TCR은 0.00641 ° C입니다.
주석 (Sn) 재료의 경우 TCR은 0.0042 ° C입니다.
아연 (Zn) 재료의 경우 TCR은 0.0037 ° C입니다.
망간 (Mn) 물질의 경우 TCR은 0.00001 ° C입니다.
탄탈륨 (Ta) 재료의 경우 TCR은 0.0033 ° C입니다.

TCR 실험

그만큼 저항 실험의 온도 계수 t는 아래에 설명되어 있습니다.

객관적인

이 실험의 주요 목적은 주어진 코일의 TCR을 발견하는 것입니다.

기구

이 실험의 장치는 주로 연결 와이어, 캐리 포스터 브리지, 저항 상자, 납 축전지, 단방향 키, 알 수없는 낮은 저항, 기수, 검류계 등을 포함합니다.

기술

Carey 포스터 브리지는 주로 미터 브리지와 유사합니다.이 브리지는 P, Q, R & X와 같은 4 개의 저항으로 설계 될 수 있고 서로 연결되어 있기 때문입니다.

휘트 스톤 브리지

위에서 숫돌의 다리 , 검류계 (G), 납 축 압기 (E) 및 검류계와 축 압기의 키는 각각 K1 & K입니다.

저항 값이 변경되면 'G'를 통과하는 흐름 전류가 없으며 알 수없는 저항은 P, Q, R & X와 같은 알려진 세 가지 저항 중 하나에 의해 결정될 수 있습니다. 다음 관계는 알 수없는 저항을 결정하는 데 사용됩니다.

P / Q = R / X

Carey foster bridge는 거의 동일한 두 저항 사이의 불일치를 계산하는 데 사용할 수 있으며 한 값을 알고 다른 값을 계산할 수 있습니다. 이러한 종류의 브리지에서 마지막 저항은 계산에서 제거됩니다. 이는 이점이므로 알려진 저항을 계산하는 데 쉽게 사용할 수 있습니다.