எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம்: சூத்திரம் மற்றும் அளவிடும் முறை

மின் அல்லது மின்னணு பொறியியலில், ஒரு கம்பி வழியாக தற்போதைய விநியோகங்களின் ஓட்டம் கம்பியின் காரணமாக வெப்பத்தைப் பெறுகிறது எதிர்ப்பு . சரியான நிலையில், எதிர்ப்பு ‘0’ ஆக இருக்க வேண்டும், இருப்பினும் அது நடக்காது. கம்பி வெப்பமடையும் போது, ​​வெப்பநிலைக்கு ஏற்ப கம்பி எதிர்ப்பு மாறுகிறது. எதிர்ப்பானது நிலையானதாக இருக்க வேண்டும் என்று விரும்பப்பட்டாலும், அது சுயாதீனமாக இருக்க வேண்டும் வெப்பநிலை . எனவே, வெப்பநிலையில் உள்ள ஒவ்வொரு டிகிரி மாற்றத்திற்கும் எதிர்ப்பு மாற்றம் எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம் (டி.சி.ஆர்) என அழைக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, இது ஆல்பா (α) என்ற குறியீட்டுடன் குறிக்கப்படுகிறது. தூய உலோகத்தின் டி.சி.ஆர் நேர்மறையானது, ஏனெனில் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது எதிர்ப்பு அதிகரிக்கும். எனவே, எதிர்ப்பை உலோகக்கலவைகளை மாற்றாத இடங்களில் மிகவும் துல்லியமான எதிர்ப்பை உருவாக்குவது அவசியம்.

எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம் (டி.சி.ஆர்) என்றால் என்ன?

பல பொருட்கள் உள்ளன, அவை சில எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன என்பதை நாங்கள் அறிவோம். வெப்பநிலையின் மாறுபாட்டின் அடிப்படையில் பொருள் மாற்றங்களின் எதிர்ப்பு. வெப்பநிலையில் மாற்றம் மற்றும் எதிர்ப்பில் மாற்றம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான முக்கிய உறவை டி.சி.ஆர் (எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம்) எனப்படும் அளவுருவால் வழங்க முடியும். இது α (ஆல்பா) சின்னத்துடன் குறிக்கப்படுகிறது.

பெறக்கூடிய பொருளின் அடிப்படையில், டி.சி.ஆர் இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கப்படுகிறது, அதாவது எதிர்ப்பின் நேர்மறை வெப்பநிலை குணகம் (பி.டி.சி.ஆர்) மற்றும் எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகம் எதிர்ப்பு (என்.டி.சி.ஆர்).

வெப்பநிலை-குணகம்-எதிர்ப்பு

பி.டி.சி.ஆரில், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​பொருள் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கும். உதாரணமாக, கடத்திகளில் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது எதிர்ப்பும் அதிகரிக்கும். கான்ஸ்டிண்டன் & மாங்கனின் போன்ற உலோகக் கலவைகளுக்கு, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை வரம்பை விட எதிர்ப்பு மிகவும் குறைவாக உள்ளது. க்கு குறைக்கடத்திகள் இன்சுலேட்டர்கள் (ரப்பர், மரம்), சிலிக்கான் & ஜெர்மானியம் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் போன்றவை. எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது, பின்னர் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும், இதனால் அவை எதிர்மறை டி.சி.ஆரைக் கொண்டுள்ளன.

உலோகக் கடத்திகளில், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கிய பின்வரும் காரணிகளால் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கும்.

• ஆரம்பகால எதிர்ப்பில் நேராக
• வெப்பநிலை உயர்வு.
• பொருளின் வாழ்க்கையின் அடிப்படையில்.

எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகத்திற்கான சூத்திரம்

வெப்பநிலை தரவிலிருந்து எந்தவொரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையிலும் கடத்தி எதிர்ப்பைக் கணக்கிட முடியும், இது டி.சி.ஆர், வழக்கமான வெப்பநிலையில் அதன் எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்பநிலையின் செயல்பாடு. பொதுவாக, எதிர்ப்பு சூத்திரத்தின் வெப்பநிலை குணகம் என வெளிப்படுத்தலாம்

ஆர் = ஆர்_ref(1 + α (டி - ட்ரெஃப்))

எங்கே

‘ஆர்’ என்பது ‘டி’ வெப்பநிலையில் உள்ள எதிர்ப்பு

‘ஆர்_ref’என்பது‘ ட்ரெஃப் ’வெப்பநிலையில் உள்ள எதிர்ப்பு

‘Α’ என்பது பொருளின் டி.சி.ஆர்

‘டி’ என்பது ° செல்சியஸில் உள்ள பொருளின் வெப்பநிலை

‘ட்ரெஃப்’ என்பது வெப்பநிலை குணகம் கூறப்படும் குறிப்பு வெப்பநிலை.

தி எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகத்தின் SI அலகு ஒரு டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது (/ ° C)

தி எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகத்தின் அலகு els செல்சியஸ்

பொதுவாக, டி.சி.ஆர் (எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம்) 20 ° C வெப்பநிலையுடன் ஒத்துப்போகிறது. எனவே பொதுவாக இந்த வெப்பநிலை சாதாரண அறை வெப்பநிலையாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. இவ்வாறு எதிர்ப்பு வகைக்கெழுவின் வெப்பநிலை குணகம் பொதுவாக இதை விளக்கத்திற்கு எடுத்துக்கொள்கிறது:

ஆர் = ஆர் 20 (1 + α20 (டி - 20))

எங்கே

‘ஆர் 20’ என்பது 20 ° C வெப்பநிலையாகும்

‘Α20’ என்பது 20. C இல் TCR ஆகும்

இன் டி.சி.ஆர் மின்தடையங்கள் நேர்மறை, எதிர்மறை இல்லையெனில் நிலையான வரம்பில் நிலையானதாக இருக்கும். சரியான மின்தடையத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது வெப்பநிலை இழப்பீட்டின் தேவையை நிறுத்தக்கூடும். சில பயன்பாடுகளில் வெப்பநிலையை அளவிட ஒரு பெரிய டி.சி.ஆர் தேவைப்படுகிறது. இந்த பயன்பாடுகளுக்கு நோக்கம் கொண்ட மின்தடையங்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன தெர்மோஸ்டர்கள் , இது ஒரு பி.டி.சி (எதிர்ப்பின் நேர்மறை வெப்பநிலை குணகம்) அல்லது என்.டி.சி (எதிர்ப்பின் எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகம்) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.

நேர்மறை வெப்பநிலை எதிர்ப்பின் குணகம்

ஒரு பி.டி.சி என்பது சில பொருட்களைக் குறிக்கிறது, அவற்றின் வெப்பநிலை அதிகரித்தவுடன் அனுபவிக்கும், பின்னர் மின் எதிர்ப்பும் அதிகரித்தது. அதிக குணகம் கொண்ட பொருட்கள் பின்னர் வெப்பநிலையுடன் விரைவான உயர்வைக் காட்டுகின்றன. கொடுக்கப்பட்ட i / p மின்னழுத்தத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் அதிகபட்ச வெப்பநிலையை அடைய ஒரு PTC பொருள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது மின் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கும். எதிர்ப்பு பொருட்களின் நேர்மறையான வெப்பநிலை குணகம் இயற்கையாகவே என்.டி.சி பொருட்கள் அல்லது நேரியல் எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கல் போன்றதல்ல. பி.டி.சி ரப்பர் போன்ற சில பொருட்களும் அதிவேகமாக உயரும் வெப்பநிலை குணகத்தைக் கொண்டுள்ளன

எதிர்ப்பின் எதிர்மறை வெப்பநிலை குணகம்

ஒரு என்.டி.சி சில பொருட்களைக் குறிக்கிறது, அவற்றின் வெப்பநிலை அதிகரித்தவுடன் அனுபவிக்கும், பின்னர் மின் எதிர்ப்பு குறையும். குறைந்த குணகம் கொண்ட பொருட்கள் பின்னர் வெப்பநிலையுடன் விரைவான குறைவைக் காட்டுகின்றன. தற்போதைய வரம்புகள், தெர்மோஸ்டர்கள் மற்றும் தயாரிக்க என்.டி.சி பொருட்கள் முக்கியமாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன வெப்பநிலை உணரிகள் .

டி.சி.ஆரின் அளவிடும் முறை

ஒரு மின்தடையின் டி.சி.ஆர் பொருத்தமான அளவிலான வெப்பநிலையில் எதிர்ப்பு மதிப்புகளைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். எதிர்ப்பு மதிப்பின் இயல்பான சாய்வு இந்த இடைவெளியில் இருக்கும்போது TCR ஐ அளவிட முடியும். நேரியல் உறவுகளுக்கு, ஒவ்வொரு வெப்பநிலையிலும் எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம் நிலையானது என்பதால் இது துல்லியமானது. ஆனால், நேரியல் அல்லாத ஒரு குணகம் கொண்ட பல பொருட்கள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நிக்ரோம் என்பது மின்தடையங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பிரபலமான அலாய் ஆகும், மேலும் டி.சி.ஆர் மற்றும் வெப்பநிலைக்கு இடையேயான முக்கிய உறவு நேரியல் அல்ல.

டி.சி.ஆர் சாதாரண சாய்வு போல அளவிடப்படுவதால், டி.சி.ஆர் மற்றும் வெப்பநிலையின் இடைவெளியை அடையாளம் காண்பது மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாகும். -55 ° C முதல் 25 ° C மற்றும் 25 ° C முதல் 125. C வரை வெப்பநிலை வரம்பிற்கு MIL-STD-202 நுட்பம் போன்ற தரப்படுத்தப்பட்ட முறையைப் பயன்படுத்தி TCR ஐ கணக்கிட முடியும். ஏனெனில் அதிகபட்சமாக கணக்கிடப்பட்ட மதிப்பு TCR என அடையாளம் காணப்படுகிறது. இந்த நுட்பம் குறைந்த கோரிக்கை பயன்பாடுகளுக்கு நோக்கம் கொண்ட ஒரு மின்தடையத்தைக் குறிக்கிறது.

சில பொருட்களுக்கான எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம்

20 ° C வெப்பநிலையில் சில பொருட்களின் டி.சி.ஆர் கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ளது.

• வெள்ளி (Ag) பொருளுக்கு, TCR 0.0038. C ஆகும்
• காப்பர் (கியூ) பொருளுக்கு, டி.சி.ஆர் 0.00386. C ஆகும்
• தங்கம் (Au) பொருளுக்கு, TCR 0.0034. C ஆகும்
• அலுமினியம் (அல்) பொருளுக்கு, டி.சி.ஆர் 0.00429 is C ஆகும்
• டங்ஸ்டன் (W) பொருளுக்கு, TCR 0.0045 is C ஆகும்
• இரும்பு (Fe) பொருளுக்கு, TCR 0.00651 is C ஆகும்
• பிளாட்டினம் (Pt) பொருளுக்கு, TCR 0.003927 is C ஆகும்
• மங்கானின் (Cu = 84% + Mn = 12% + Ni = 4%) பொருளுக்கு, TCR 0.000002 ° C ஆகும்
• மெர்குரி (Hg) பொருளுக்கு, TCR 0.0009. C ஆகும்
• நிக்ரோம் (Ni = 60% + Cr = 15% + Fe = 25%) பொருளுக்கு, TCR 0.0004 ° C ஆகும்
• கான்ஸ்டன்டான் (Cu = 55% + Ni = 45%) பொருளுக்கு, TCR 0.00003. C ஆகும்
• கார்பன் (சி) பொருளுக்கு, டி.சி.ஆர் - 0.0005. C.
• ஜெர்மானியம் (ஜீ) பொருளுக்கு, டி.சி.ஆர் - 0.05. சி
• சிலிக்கான் (Si) பொருளுக்கு, TCR என்பது - 0.07. C.
• பித்தளை (Cu = 50 - 65% + Zn = 50 - 35%) பொருளுக்கு, TCR 0.0015 ° C
• நிக்கல் (நி) பொருளுக்கு, டி.சி.ஆர் 0.00641 is C ஆகும்
• டின் (எஸ்.என்) பொருளுக்கு, டி.சி.ஆர் 0.0042 ° சி ஆகும்
• துத்தநாகம் (Zn) பொருளுக்கு, TCR 0.0037. C ஆகும்
• மாங்கனீசு (Mn) பொருளுக்கு, TCR 0.00001. C ஆகும்
• டான்டலம் (Ta) பொருளுக்கு, TCR 0.0033. C ஆகும்

டி.சி.ஆர் பரிசோதனை

தி எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம் t கீழே விளக்கப்பட்டுள்ளது.

குறிக்கோள்

கொடுக்கப்பட்ட சுருளின் டி.சி.ஆரைக் கண்டுபிடிப்பதே இந்த பரிசோதனையின் முக்கிய நோக்கம்.

கருவி

இந்த பரிசோதனையின் கருவியில் முக்கியமாக இணைக்கும் கம்பிகள், கேரி ஃபாஸ்டர் பிரிட்ஜ், ரெசிஸ்டன்ஸ் பாக்ஸ், லீட் அக்யூமுலேட்டர், ஒன்-வே கீ, தெரியாத குறைந்த மின்தடை, ஜாக்கி, கால்வனோமீட்டர் போன்றவை அடங்கும்.

விளக்கம்

ஒரு கேரி ஃபாஸ்டர் பாலம் முக்கியமாக ஒரு மீட்டர் பாலம் போன்றது, ஏனெனில் இந்த பாலத்தை பி, கியூ, ஆர் & எக்ஸ் போன்ற 4 எதிர்ப்புகளுடன் வடிவமைக்க முடியும், இவை ஒருவருக்கொருவர் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

வீட்ஸ்டோன்-பாலம்

மேலே உள்ளவற்றில் வீட்ஸ்டோனின் பாலம் , கால்வனோமீட்டர் (ஜி), ஒரு முன்னணி குவிப்பான் (இ) மற்றும் கால்வனோமீட்டர் மற்றும் குவிப்பானின் விசைகள் முறையே கே 1 & கே ஆகும்.

எதிர்ப்பு மதிப்புகள் மாற்றப்பட்டால், ‘ஜி’ வழியாக ஓட்டம் இல்லை மற்றும் அறியப்படாத எதிர்ப்பை பி, கியூ, ஆர் & எக்ஸ் போன்ற மூன்று அறியப்பட்ட எதிர்ப்புகளால் தீர்மானிக்க முடியும். அறியப்படாத எதிர்ப்பைத் தீர்மானிக்க பின்வரும் உறவு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பி / க்யூ = ஆர் / எக்ஸ்

ஏறக்குறைய சமமான இரண்டு எதிர்ப்புகளுக்கிடையேயான ஏற்றத்தாழ்வைக் கணக்கிட கேரி ஃபாஸ்டர் பாலம் பயன்படுத்தப்படலாம் மற்றும் ஒரு மதிப்பை அறிந்துகொள்வது, மற்ற மதிப்பைக் கணக்கிடலாம். இந்த வகையான பாலத்தில், கடைசி எதிர்ப்புகள் கணக்கீட்டில் அகற்றப்படுகின்றன. இது ஒரு நன்மை, எனவே இது அறியப்பட்ட எதிர்ப்பைக் கணக்கிட எளிதாகப் பயன்படுத்தலாம்.

கேரி-ஃபாஸ்டர்-பிரிட்ஜ்

பி & கியூ போன்ற சமமான எதிர்ப்புகள் 2 & 3 இன் உள் இடைவெளிகளில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, வழக்கமான எதிர்ப்பு ‘ஆர்’ இடைவெளியில் 1 ஐ இணைக்க முடியும் மற்றும் இடைவெளி 4 க்குள் ‘எக்ஸ்’ (அறியப்படாத எதிர்ப்பு) இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ED என்பது சமநிலை நீளம் ஆகும், இது ‘E’ முடிவிலிருந்து கணக்கிடப்படலாம். வீட்ஸ்டோன் பாலம் கொள்கையின்படி

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

மேலே உள்ள சமன்பாட்டில், a & b என்பது E & F முடிவில் உள்ள இறுதி மாற்றங்கள் & பாலம் கம்பியில் உள்ள ஒவ்வொரு அலகு நீளத்திற்கும் எதிர்ப்பு. எக்ஸ் & ஆர் மாற்றுவதன் மூலம் இந்த சோதனை தொடர்ச்சியாக இருந்தால், சமநிலை நீளம் ‘எல் 2’ முடிவில் இருந்து கணக்கிடப்படுகிறது.

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

மேலே உள்ள இரண்டு சமன்பாடுகளிலிருந்து,

எக்ஸ் = ஆர் + (11 -12)

மேற்கூறிய சோதனை ‘ஆர்’ என்பதற்கு பதிலாக ஒரு பொதுவான எதிர்ப்பான ‘ஆர்’ மூலமாகவும், எக்ஸ் என்பதற்குப் பதிலாக, ‘0’அறிவின் பரந்த செப்புத் துண்டு மூலமாகவும் எல் 1 & எல் 2 சமநிலை நீளமாக இருக்கட்டும்.

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

சுருள் எதிர்ப்புகள் t1oc & t2oc போன்ற வெப்பநிலையில் X1 & X2 ஆக இருந்தால், TCR

Α = X2 - X1 / (X1t2 - X2t1)

0oc & 100oc போன்ற வெப்பநிலையில் சுருள் எதிர்ப்புகள் X0 & X100 ஆக இருந்தால், TCR

Α = X100 - X0 / (X0 x 100)

எனவே, இது வெப்பநிலை குணகம் பற்றியது எதிர்ப்பு . மேலே உள்ள தகவல்களிலிருந்து, வெப்பநிலை மாற்றத்தின் ஒவ்வொரு நிலைக்கும் மின் எதிர்ப்பின் எந்தவொரு பொருளிலும் மாற்றியமைப்பதற்கான கணக்கீடு இது என்று நாம் முடிவு செய்யலாம். இங்கே உங்களுக்கான கேள்வி, எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகத்தின் அலகு என்ன?