電阻溫度系數(TCR)
世間萬物無時無刻不在變化,電阻阻值也不例外。當環境溫度改變1℃時,電阻阻值的變化量,我們用電阻溫度系數(TCR)來描述,即△R/R,單位為ppm/℃或ppm/K(即10-6/℃或10-6/K),又叫溫漂;任意溫度下的瞬時TCR的定義式為:
不過,這種阻值變化很少是線性的。在實際應用中,通常采用平均電阻溫度系數,定義式為:
通常以室溫(25℃)作為參考溫度T1,T2為相應的環境溫度。R1與R2分別為T1與T2時對應的阻值。電阻產品的溫度系數的獲得通常采用實驗的方法。測試方法依據MIL-STD-202 Method 304。
表1.1 各種元件材料的TCR
(單位:ppm/℃)
跟蹤溫漂(TCR Tracking)
對于分壓電阻或網絡電阻,硬件工程師更加關注的是阻值之間的比例關系及其相互變化關系。于是就有了跟蹤溫漂這一概念,又叫相對溫漂(Relative TCR)。電阻跟蹤溫漂描述特定電阻元件之間溫度系數的差異:
電阻的R2的TCR減去電阻R1的TCR。對于分立電阻器,兩個匹配電阻的跟蹤溫漂最大為絕對溫漂的兩倍。比如絕對溫±2.5ppm/℃,跟蹤溫漂可達5ppm/℃。對于集成網絡電阻,其跟蹤溫漂獨立于絕對溫漂。比如絕緣溫漂±25ppm/℃,跟蹤溫漂可以做到2ppm/℃。
電阻功率系數(PCR)
相比于電阻溫度系數(TCR),硬件工程師也應該關注電阻功率系數。因為大多數工況中環境溫度往往變化不大,但是電阻做為一個發熱元件,它在正常工作時會出產生自熱,使電阻溫度顯著高于環境溫度,從而造成電阻阻值的相對變化。電阻功率系數(PCR)通常定義為:電阻功率每改變1W,阻值的相對變化量,單位ppm/W;或者額定功率下,阻值的總的相對變化量。PCR作為TCR的補充,更全面地反應了溫度對阻值變化的影響。