Dalam kejuruteraan elektrik atau elektronik, apabila aliran bekalan semasa melalui wayar maka ia menjadi panas kerana wayar rintangan . Dalam keadaan sempurna, rintangan mestilah ‘0’ namun itu tidak berlaku. Apabila wayar menjadi panas, maka rintangan wayar berubah mengikut suhu. Walaupun lebih disukai bahawa rintangan mesti tetap stabil & ia mesti berdikari suhu . Oleh itu, perubahan rintangan untuk setiap perubahan darjah dalam suhu disebut sebagai pekali suhu rintangan (TCR). Secara amnya, ia dilambangkan dengan simbol alpha (α). TCR logam tulen adalah positif kerana apabila suhu meningkat maka rintangan akan meningkat. Oleh itu, untuk membuat rintangan yang sangat tepat di mana rintangan tidak mengubah aloi diperlukan.

Apakah Koefisien Rintangan Suhu (TCR)?

Kami tahu bahawa terdapat banyak bahan dan mereka mempunyai sedikit ketahanan. Rintangan bahan berubah berdasarkan variasi suhu. Hubungan utama antara modifikasi suhu & modifikasi dalam rintangan dapat diberikan oleh parameter yang disebut TCR (pekali suhu rintangan). Ia ditandakan dengan simbol α (alpha).

Berdasarkan bahan yang dapat diperoleh, TCR dipisahkan menjadi dua jenis seperti pekali suhu positif (PTCR) dan pekali suhu rintangan negatif (NTCR).

pekali suhu-rintangan

Di PTCR, apabila suhu meningkat, maka rintangan bahan akan meningkat. Sebagai contoh, pada konduktor apabila suhu meningkat maka rintangan juga meningkat. Untuk aloi seperti konstantan & manganin, rintangannya cukup rendah pada julat suhu tertentu. Untuk semikonduktor seperti penebat (getah, kayu), silikon & germanium & elektrolit. rintangan berkurang maka suhu akan meningkat sehingga mereka mempunyai TCR negatif.

“jenis motor ac pdf ”

Pada konduktor logam, apabila suhu meningkat maka rintangan akan meningkat kerana faktor-faktor berikut yang merangkumi yang berikut.

Lurus pada perlawanan awal
Kenaikan suhu.
Berdasarkan jangka hayat bahan.

Rumus untuk Pekali Suhu Rintangan

Rintangan konduktor dapat dikira pada suhu yang ditentukan dari data suhu, itu TCR, rintangannya pada suhu biasa & operasi suhu. Secara umum, pekali suhu formula rintangan boleh dinyatakan sebagai

R = R_rujukan(1 + α (T - Tref))

Di mana

‘R’ adalah rintangan pada suhu ‘T’

‘R_rujukanAdalah rintangan pada suhu ‘Tref’

‘Α’ adalah TCR bahan

‘T’ adalah suhu bahan dalam ° Celsius

‘Tref’ adalah suhu rujukan yang digunakan untuk mana pekali suhu dinyatakan.

The SI unit pekali suhu rintangan ialah setiap darjah celsius atau (/ ° C)

The unit pekali suhu rintangan ialah ° Celsius

Biasanya, TCR (pekali suhu rintangan) selaras dengan suhu 20 ° C. Jadi biasanya suhu ini diambil sebagai suhu bilik biasa. Oleh itu pekali suhu derivasi rintangan biasanya mengambil ini ke dalam keterangan:

R = R20 (1 + α20 (T − 20))

Di mana

‘R20’ adalah rintangan pada 20 ° C

‘Α20’ adalah TCR pada suhu 20 ° C

TCR dari perintang positif, negatif sebaliknya tetap dalam julat suhu yang tetap. Memilih perintang yang betul dapat menghentikan keperluan pampasan suhu. TCR yang besar diperlukan untuk mengukur suhu dalam beberapa aplikasi. Perintang yang dimaksudkan untuk aplikasi ini dikenali sebagai termistor , yang mempunyai PTC (pekali suhu positif rintangan) atau NTC (pekali suhu negatif rintangan).

Pekali Rintangan Suhu Positif

PTC merujuk kepada beberapa bahan yang mengalami apabila suhu mereka meningkat maka rintangan elektrik juga meningkat. Bahan yang mempunyai pekali yang lebih tinggi kemudian menunjukkan kenaikan yang cepat dengan suhu. Bahan PTC dirancang untuk mencapai suhu tertinggi yang digunakan untuk voltan i / p tertentu kerana pada titik tertentu ketika suhu meningkat maka rintangan elektrik akan meningkat. Pekali suhu positif bahan rintangan secara automatik mengehadkan tidak seperti bahan NTC atau pemanasan rintangan linear. Sebilangan bahan seperti getah PTC juga mempunyai pekali suhu yang meningkat secara mendadak

Pekali Rintangan Suhu Negatif

NTC merujuk kepada beberapa bahan yang mengalami apabila suhu mereka meningkat maka rintangan elektrik akan berkurang. Bahan yang mempunyai koefisien yang lebih rendah kemudian menunjukkan penurunan yang cepat dengan suhu. Bahan NTC digunakan terutamanya untuk membuat pembatas semasa, termistor dan sensor suhu .

Kaedah Mengukur TCR

TCR perintang dapat diputuskan dengan mengira nilai rintangan pada julat suhu yang sesuai. TCR dapat diukur apabila cerun normal nilai rintangan berada di atas selang ini. Untuk hubungan linear, ini tepat kerana pekali suhu rintangan stabil pada setiap suhu. Tetapi, terdapat beberapa bahan yang mempunyai pekali seperti tidak linear. Sebagai contoh, Nichrome adalah aloi popular yang digunakan untuk perintang, dan hubungan utama antara TCR dan suhu tidak linear.

Oleh kerana TCR diukur seperti cerun normal, sangat penting untuk mengenal pasti selang TCR & suhu. TCR dapat dikira menggunakan kaedah standard seperti teknik MIL-STD-202 untuk julat suhu dari -55 ° C hingga 25 ° C dan 25 ° C hingga 125 ° C. Kerana nilai yang dikira maksimum dikenal pasti sebagai TCR. Teknik ini sering berlaku di atas menunjukkan perintang yang dimaksudkan untuk aplikasi yang menuntut rendah.

Pekali Suhu Rintangan bagi Sebilangan Bahan

TCR beberapa bahan pada suhu 20 ° C disenaraikan di bawah.

Untuk bahan Perak (Ag), TCR ialah 0.0038 ° C
Untuk bahan Tembaga (Cu), TCR ialah 0,00386 ° C
Untuk bahan Emas (Au), TCR ialah 0.0034 ° C
Untuk bahan Aluminium (Al), TCR ialah 0.00429 ° C
Untuk bahan Tungsten (W), TCR ialah 0,0045 ° C
Untuk bahan Besi (Fe), TCR ialah 0.00651 ° C
Untuk bahan Platinum (Pt), TCR ialah 0.003927 ° C
Untuk bahan Manganin (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%), TCR ialah 0.000002 ° C
Untuk bahan Merkuri (Hg), TCR ialah 0.0009 ° C
Untuk bahan Nichrome (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%), TCR ialah 0.0004 ° C
Untuk bahan Constantan (Cu = 55% + Ni = 45%), TCR ialah 0.00003 ° C
Untuk bahan Karbon (C), TCR ialah - 0,0005 ° C
Untuk bahan Germanium (Ge), TCR ialah - 0,05 ° C
Untuk bahan Silicon (Si), TCR ialah - 0,07 ° C
Untuk bahan Kuningan (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%), TCR ialah 0,0015 ° C
Untuk bahan Nikel (Ni), TCR ialah 0.00641 ° C
Untuk bahan Tin (Sn), TCR ialah 0.0042 ° C
Untuk bahan Zinc (Zn), TCR ialah 0.0037 ° C
Untuk bahan Mangan (Mn), TCR ialah 0.00001 ° C
Untuk bahan Tantalum (Ta), TCR ialah 0.0033 ° C

Eksperimen TCR

The pekali suhu eksperimen rintangan t dijelaskan di bawah.

Objektif

Objektif utama eksperimen ini adalah untuk menemui TCR gegelung tertentu.

Radas

“bagaimana pengawal pid berfungsi ”

Alat eksperimen ini merangkumi terutamanya wayar penyambung, jambatan pengasuh Carey, kotak rintangan, penumpuk plumbum, kunci sehala, perintang rendah yang tidak diketahui, joki, galvanometer, dll.

Penerangan

Jambatan angkat Carey terutamanya serupa dengan jambatan meter kerana jambatan ini boleh direka dengan 4 rintangan seperti P, Q, R & X dan ini saling terhubung satu sama lain.

Jambatan Wheatstone

Di atas Jambatan Whetstone , galvanometer (G), penumpuk plumbum (E) & kunci galvanometer dan penumpuk masing-masing adalah K1 & K.

Sekiranya nilai rintangan diubah maka tidak ada arus aliran melalui 'G' dan rintangan yang tidak diketahui dapat ditentukan oleh salah satu daripada tiga rintangan yang diketahui seperti P, Q, R & X. Hubungan berikut digunakan untuk menentukan rintangan yang tidak diketahui.

P / Q = R / X

Jambatan asuhan Carey boleh digunakan untuk mengira jurang perbezaan antara dua rintangan yang hampir sama & mengetahui satu nilai, nilai yang lain dapat dikira. Dalam jambatan seperti ini, rintangan terakhir dikeluarkan dalam pengiraan. Ini adalah faedah dan dengan itu dapat dengan mudah digunakan untuk mengira rintangan yang diketahui.

Jambatan Carey-Foster

Rintangan yang sama seperti P & Q disambungkan dalam jurang dalaman 2 & 3, rintangan khas 'R' boleh disambungkan dalam jurang1 & 'X' (rintangan tidak diketahui) disambungkan dalam jurang4. ED adalah panjang pengimbangan yang dapat dikira dari hujung 'E'. Mengikut prinsip Jambatan Whetstone

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

Dalam persamaan di atas, a & b adalah pengubahsuaian akhir pada hujung E&F & merupakan rintangan bagi panjang setiap unit dalam wayar jambatan. Sekiranya ujian ini berterusan dengan menukar X & R, panjang pengimbangan 'l2' dikira dari akhir E.

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

Dari dua persamaan di atas,

X = R + ρ (11 -12)

Biarkan l1 & l2 adalah panjang pengimbangan setelah pengujian di atas dilakukan melalui rintangan khas 'r' dan bukannya 'R' & bukannya X, jalur tembaga lebar '0' rintangan.

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

Sekiranya rintangan gegelung adalah X1 & X2 pada suhu seperti t1oc & t2oc, maka TCR adalah

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

Dan juga jika rintangan gegelung adalah X0 & X100 pada suhu seperti 0oc & 100oc, maka TCR adalah

“3 hingga 8 penyahkod dengan mengaktifkan ”

A = X100 - X0 / (X0 x 100)

Oleh itu, ini semua berkaitan dengan pekali suhu rintangan . Dari maklumat di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahawa ini adalah perhitungan modifikasi dalam apa-apa bahan rintangan elektrik untuk setiap tahap perubahan suhu. Berikut adalah soalan untuk anda, berapakah unit rintangan pekali suhu?