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电阻率与温度的关系及应用

 快乐的人2010 2010-09-22
电阻率与温度的关系及应用
作者:江苏省沭… 文章来源:本站原创 点击数:2618 更新时间:2009-5-4 10:42:33 | 【字体:

电阻率是反映材料导电性能的一个物理量,各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,在生活中有很多利用电阻率与温度关系的应用.

一、标准电阻

在电子产品中的所有电子组件中,电阻器的用量最大、品种最多,电路中的电流(压)变化或工作环境温度的变化,都会引起电阻值变化,导致电路状态不稳定,在一些高精度器件或测量中是要避免这种情况发生的.如:在人造卫星、雷达、遥感、测试仪器仪表等尖端电子产品中,对电阻值的精度、温度系数及稳定性的要求都很高,这就需要用一些特殊材料制成标准电阻,有些合金如锰铜合金和镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻.

二、金属热电阻

金属的电阻率随温度的升高而增大,电阻温度计就是利用金属的电阻随温度变化关系而制成的,其主要优点有:有较大的测量范围,测量精度高,尤其是在低温方面;易于使用在自动测量中,也便于远距离测量.热电阻也有缺陷,在高温(大于850℃)测量中准确性不好,并且易于氧化和不耐腐蚀.目前,用于热电阻的材料主要有铂、铜、镍等纯金属,这些材料在常温度段的电阻率与温度是成线性关系.

二、半导体热敏电阻 

阻值随温度的升高而减小的叫负温度系数热敏电阻(NTC),阻值随温度的升高而增大的叫正温度系数热敏电阻(PTC),通常由半导体材料制成.热敏电阻除用作加热元件外,还可用作温度的测量与控制.PTC还兼有敏感元件、加热器和开关三种功能,称之为“热敏开关”.电流通过元件后引起温度升高,电阻增加,从而限制电流增加,于是电流的下降导致元件温度降低,电阻值的减小又使电路电流增加,元件温度升高,周而复始,因此具有使温度保持在特定范围的功能,又能起到开关作用.

热敏电阻的主要特点是:灵敏度较高,稳定性好、过载能力强;工作温度范围宽,高温目前最高可达到2000℃; 体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度.热敏电阻已经广泛用于家用电器、电力工业、军事科学、宇航等各个领域,用于测温、控温、温度补偿等方面,其发展前景极其广阔.

三、超导体

在足够低的温度下,某些物质的电阻突然变为零,具有这种性质的物质称之为超导体,至今已发现有28种元素、几千种合金和化合物具有超导性能.

超导体在电子学方面的应用是最现实的,也是最有吸引力的.超导电动机、超导电缆、超导储能等装置能够大幅度减少电线上的发热损耗;减小超级计算机等电子产品体积,提高稳定性和工作效率;利用超导体的抗磁性,研制超导磁体、超导磁悬浮、热核聚变反应堆等.超导体的应用前景是非常诱人的

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