בהנדסת חשמל או אלקטרוניקה, כאשר זרם הזרם מספק דרך חוט אז הוא מקבל חום בגלל החוט הִתנַגְדוּת . במצב מושלם, ההתנגדות חייבת להיות '0' אולם זה לא מתרחש. כאשר החוט מתחמם, התנגדות החוט משתנה בהתאם לטמפרטורה. למרות שהעדיף שהתנגדות חייבת להישאר יציבה והיא חייבת להיות עצמאית עבור הטמפרטורה . לכן, שינוי ההתנגדות לכל שינוי במעלה בטמפרטורה נקרא כמקדם ההתנגדות לטמפרטורה (TCR). באופן כללי, הוא מסומן בסמל אלפא (α). ה- TCR של המתכת הטהורה חיובי מכיוון שכאשר הטמפרטורה עולה אז ההתנגדות תוגבר. לכן, כדי לבצע התנגדות מדויקת ביותר בכל מקום שבו ההתנגדות אינה משנה סגסוגות יש צורך.

מהו מקדם ההתנגדות לטמפרטורה (TCR)?

אנו יודעים שיש הרבה חומרים ויש להם עמידות מסוימת. התנגדות החומר משתנה על בסיס וריאציה של הטמפרטורה. הקשר העיקרי בין שינוי הטמפרטורה לשינוי בהתנגדות יכול להינתן על ידי הפרמטר הנקרא TCR (מקדם ההתנגדות לטמפרטורה). זה מסומן בסמל α (אלפא).

בהתבסס על החומר שניתן להשיג, מופרד TCR לשני סוגים כגון מקדם התנגדות חיובי (PTCR) ומקדם התנגדות שלילי (NTCR).

מקדם התנגדות טמפרטורה

ב- PTCR, כאשר הטמפרטורה עולה, אזי התנגדות החומר תוגבר. למשל, במוליכים כאשר הטמפרטורה עולה אז גם ההתנגדות עולה. לסגסוגות כמו קונסטנטאן ומנגנין, ההתנגדות נמוכה למדי בטווח טמפרטורות מסוים. ל מוליכים למחצה כגון מבודדים (גומי, עץ), סיליקון וגרמניום ואלקטרוליטים. ההתנגדות פוחתת ואז הטמפרטורה תוגבר ולכן יש להם TCR שלילי.

“vfd מניע את אופן הפעולה שלהם ”

במוליכים מתכתיים, כאשר הטמפרטורה עולה אז ההתנגדות תוגבר בגלל הגורמים הבאים הכוללים את הדברים הבאים.

ישר על ההתנגדות המוקדמת
עליית הטמפרטורה.
מבוסס על חיי החומר.

הנוסחה למקדם התנגדות טמפרטורה

ניתן לחשב את התנגדות המוליך בכל טמפרטורה מוגדרת מנתוני הטמפרטורה, זה TCR, ההתנגדות שלו בטמפרטורה האופיינית ופעולת הטמפרטורה. במונח כללי, מקדם הטמפרטורה של נוסחת ההתנגדות יכול לבוא לידי ביטוי כ

R = R._נ'צ(1 + α (T - Tref))

איפה

'R' הוא ההתנגדות בטמפרטורת 'T'

'ר_נ'צ'הוא ההתנגדות בטמפרטורת' טרף '

'Α' הוא ה- TCR של החומר

'T' היא הטמפרטורה של החומר ב ° צלזיוס

'Tref' הוא טמפרטורת הייחוס בה נקבע מקדם הטמפרטורה.

ה יחידת SI של מקדם ההתנגדות לטמפרטורה הוא לכל מעלה צלזיוס או (/ ° C)

ה יחידת מקדם ההתנגדות לטמפרטורה הוא ° צלזיוס

בדרך כלל, ה- TCR (מקדם ההתנגדות לטמפרטורה) עולה בקנה אחד עם טמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס. אז בדרך כלל הטמפרטורה הזו נלקחת כטמפרטורת החדר הרגילה. כך ה מקדם טמפרטורה של נגזרת התנגדות בדרך כלל לוקח את זה לתיאור:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

איפה

'R20' הוא ההתנגדות ב -20 מעלות צלזיוס

'Α20' הוא ה- TCR ב -20 מעלות צלזיוס

ה- TCR של נגדים הוא חיובי, שלילי אחרת קבוע בטווח קבוע של טמפרטורה. בחירת הנגד הנכון עלולה לעצור את הצורך בפיצוי טמפרטורה. נדרש TCR גדול למדידת טמפרטורה ביישומים מסוימים. נגדים המיועדים ליישומים אלה ידועים בשם תרמיסטורים , בעלי PTC (מקדם התנגדות חיובי לטמפרטורה) או NTC (מקדם התנגדות טמפרטורה שלילי).

מקדם התנגדות חיובי

PTC מתייחס לחומרים מסוימים שחווים ברגע שהטמפרטורה שלהם עלתה אז גם ההתנגדות החשמלית גדלה. החומרים בעלי מקדם גבוה יותר מראים עלייה מהירה עם הטמפרטורה. חומר PTC נועד להשיג את הטמפרטורה המרבית המשמשת למתח i / p נתון מכיוון שבנקודה מסוימת כאשר הטמפרטורה עולה אז ההתנגדות החשמלית תוגבר. מקדם הטמפרטורה החיובי של חומרי התנגדות מגביל את עצמו באופן טבעי לא כמו חומרי NTC או חימום התנגדות ליניארי. לחלק מהחומרים כמו גומי PTC מקדם הטמפרטורה עולה באופן אקספוננציאלי

מקדם התנגדות שלילי

NTC מתייחס לחומרים מסוימים שחווים לאחר שהטמפרטורה שלהם עולה, ואז ההתנגדות החשמלית תפחת. החומרים בעלי מקדם נמוך יותר ואז הם מראים ירידה מהירה עם הטמפרטורה. חומרי NTC משמשים בעיקר לייצור מגבלות זרם, תרמיסטורים ו חיישני טמפרטורה .

שיטת מדידה של TCR

ניתן להחליט על ה- TCR של הנגד באמצעות חישוב ערכי ההתנגדות בטווח טמפרטורות מתאים. ניתן למדוד את ה- TCR כאשר השיפוע הרגיל של ערך ההתנגדות נמצא מעל מרווח זה. ביחסים ליניאריים זה מדויק מכיוון שמקדם הטמפרטורה של ההתנגדות יציב בכל טמפרטורה. אבל, ישנם מספר חומרים שיש להם מקדם כמו לא ליניארי. לדוגמא, Nichrome הוא סגסוגת פופולרית המשמשת לנגדים, והיחס העיקרי בין TCR לטמפרטורה אינו לינארי.

מכיוון שה- TCR נמדד כמו שיפוע רגיל, חשוב מאוד לזהות את מרווח ה- TCR ואת הטמפרטורה. ניתן לחשב את ה- TCR בשיטה סטנדרטית כמו MIL-STD-202 טכניקה לטווח הטמפרטורות מ -55 ° C עד 25 ° C ו- 25 ° C עד 125 ° C. מכיוון שהערך המחושב המרבי מזוהה כ- TCR. טכניקה זו משפיעה לעיתים קרובות מעל ומציינת נגד המיועד ליישומים בעלי דרישה נמוכה.

“כיצד להכין בקר LED מסוג rgb ”

מקדם התנגדות לטמפרטורה לחומרים מסוימים

ה- TCR של כמה חומרים בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס מופיע להלן.

עבור חומר כסף (Ag), ה- TCR הוא 0.0038 מעלות צלזיוס
עבור חומר נחושת (Cu), ה- TCR הוא 0.00386 מעלות צלזיוס
עבור חומר זהב (Au), ה- TCR הוא 0.0034 מעלות צלזיוס
עבור חומר אלומיניום (Al), ה- TCR הוא 0.00429 מעלות צלזיוס
עבור חומר טונגסטן (W), ה- TCR הוא 0.0045 מעלות צלזיוס
עבור חומר ברזל (Fe), ה- TCR הוא 0.00651 מעלות צלזיוס
עבור חומר פלטינה (Pt), ה- TCR הוא 0.003927 מעלות צלזיוס
עבור חומר מנגנין (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%), ה- TCR הוא 0.000002 ° C
עבור חומר כספית (Hg), ה- TCR הוא 0.0009 מעלות צלזיוס
עבור חומר Nichrome (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%), ה- TCR הוא 0.0004 ° C
עבור חומר קונסטנטאן (Cu = 55% + Ni = 45%), ה- TCR הוא 0.00003 מעלות צלזיוס
עבור חומר פחמן (C), ה- TCR הוא - 0.0005 מעלות צלזיוס
עבור חומר גרמניום (Ge), ה- TCR הוא - 0.05 מעלות צלזיוס
עבור חומר סיליקון (Si), ה- TCR הוא - 0.07 מעלות צלזיוס
עבור חומר פליז (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%), ה- TCR הוא 0.0015 ° C
עבור חומר ניקל (Ni), ה- TCR הוא 0.00641 מעלות צלזיוס
עבור חומר פח (Sn), ה- TCR הוא 0.0042 מעלות צלזיוס
עבור חומר אבץ (Zn), ה- TCR הוא 0.0037 מעלות צלזיוס
עבור חומר מנגן (Mn), ה- TCR הוא 0.00001 מעלות צלזיוס
עבור חומר טנטלום (Ta), ה- TCR הוא 0.0033 מעלות צלזיוס

ניסוי TCR

ה מקדם הטמפרטורה של ניסוי ההתנגדות מוסבר להלן.

מַטָרָה

המטרה העיקרית של ניסוי זה היא לגלות את ה- TCR של סליל נתון.

מַנגָנוֹן

המנגנון של ניסוי זה כולל בעיקר חוטי חיבור, גשר אומנה של קארי, תיבת התנגדות, מצבר עופרת, מפתח חד כיווני, נגד נמוך לא ידוע, ג'וקי, גלוונומטר וכו '.

תיאור

גשר אומנה של קארי דומה בעיקר לגשר מטר מכיוון שניתן לתכנן גשר זה עם 4 התנגדויות כמו P, Q, R & X ואלה מחוברים זה לזה.

גשר ויטסטון

באמור לעיל הגשר של וויטסטון , הגלוונומטר (G), מצבר עופרת (E) והמפתחות של הגלוונומטר והמצבר הם K1 & K בהתאמה.

אם ערכי ההתנגדות משתנים אז אין זרם זרימה דרך ה- 'G' ואת ההתנגדות הלא ידועה ניתן לקבוע על ידי כל אחד משלושת ההתנגדויות הידועות כמו P, Q, R & X. הקשר הבא משמש לקביעת ההתנגדות הלא ידועה.

P / Q = R / X

ניתן להשתמש בגשר האומנה של קארי לחישוב הפער בין שתי התנגדויות כמעט שוות וכדי לדעת את הערך האחד, ניתן לחשב את הערך השני. בסוג זה של גשר, ההתנגדויות האחרונות מוסרות בחישוב. זה יתרון ולכן הוא יכול להשתמש בו בקלות לחישוב התנגדות ידועה.

קריירי-גשר אומנה

ההתנגדויות השוות כמו P & Q מחוברות בפערים הפנימיים 2 & 3, ניתן לחבר את ההתנגדות האופיינית 'R' בתוך פער 1 ו- 'X' (התנגדות לא ידועה) מחובר בתוך הפער 4. ה- ED הוא אורך האיזון שניתן לחשב אותו מקצה ה- 'E'. על פי עיקרון גשר ווטסטון

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

במשוואה לעיל, a & b הם שינויים בסוף בסוף E & F & הוא ההתנגדות לאורך של כל יחידה בחוט גשר. אם בדיקה זו מתמשכת על ידי שינוי X & R, אורך האיזון 'l2' מחושב מהסוף E.

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

משתי המשוואות לעיל,

X = R + ρ (11 -12)

בואו l1 & l2 הם אורכי האיזון ברגע שהבדיקה שלעיל נעשית באמצעות התנגדות טיפוסית 'r' במקום 'R' & במקום X, רצועת נחושת רחבה של '0' התנגדות.

0 = r + ρ (11 '-12') או ρ = r / 11 '-12'

אם התנגדות הסליל הן X1 & X2 בטמפרטורות כמו t1oc & t2oc, אז ה- TCR הוא

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

וגם אם התנגדות הסליל היא X0 ו- X100 בטמפרטורות כמו 0oc & 100oc, אז ה- TCR הוא

“כיצד עובד אדרס מלא ”

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

לפיכך, זה הכל על מקדם הטמפרטורה של הִתנַגְדוּת . מהמידע לעיל לבסוף, אנו יכולים להסיק שזהו חישוב השינוי בכל חומר בעל התנגדות חשמלית לכל רמה של שינוי טמפרטורה. הנה שאלה עבורך, מהי היחידה של מקדם ההתנגדות לטמפרטורה?