Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo!

Wie ändert sich der Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands eines Metalles oder einer Legierung, wenn man z.B. einen Draht zum Glühen bringt, in dem man eine elektr. Strom durch ihn fließen lässt. Ich kann den Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands in Tabellenwerken nachschlagen, nur viel mir auf, dass die Werte die ich Messe extre, kleiner sind als jene die tabelliert sind. Kann es vielleicht damit zu sammen hängen, dass ich den oben genannten Glühprozes durchgeführt habe? Oder ist das Glüher eher für eine Erhöhung des Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands verantwortlich? Vielen Dank im voraus.

#2

Hallo!

Wie ändert sich der Temperaturkoeffizient des elektrischen
Widerstands eines Metalles oder einer Legierung, wenn man z.B.
einen Draht zum Glühen bringt, in dem man eine elektr. Strom
durch ihn fließen lässt. Ich kann den Temperaturkoeffizient
des elektrischen Widerstands in Tabellenwerken nachschlagen,
nur viel mir auf, dass die Werte die ich Messe extre, kleiner
sind als jene die tabelliert sind.

Im ersten Satz Deiner Frage steckt die Antwort: Der Temperaturkoeffizient ist seinerseits eine Funktion der Temperatur und wird in Tabellen i. d. R. für 20°C angegeben. Mit dem Wert läßt sich nur bei geringer Abweichung der Materialtemperatur von der Raumtemperatur rechnen.

Gruß
Wolfgang

#3

Hallöchen

Der Widerstand eines Leiters ist meist Temperaturabhängig. Nur Konstantan ändert seinen Widerstand nicht. Deshalb kann es sein, das du was anderes misst als in der Tab. steht. (siehe auch Heissleiter, Kaltleiter bzw. PTC, NTC)
Übrigens: Wer misst, misst Mist :smile:, vielleicht hast du auch einen Messfehler (oder ein Multimeter von Conrad :smile:)

Greetz, Gley

#4

Hallo,

vielen Dank erst einmal. Ich schicke den Strom nur zur Verfestigung des Drahtes durch den Draht. Danach ist er wieder in Raumtemperatur. Daher kann ist es ja keine Funkt. der Zeit mehr sein. Was passiert ist ja eine Veränderung der Struktur im Draht, oder? Und meine Frage ging in die Richtung, wie sich nun der Temp.koeff. ändert, nach dem ich ihn durchs Glühen bearbeitet habe.
Verzeiht die unklare Frage.

Im ersten Satz Deiner Frage steckt die Antwort: Der
Temperaturkoeffizient ist seinerseits eine Funktion der
Temperatur und wird in Tabellen i. d. R. für 20°C angegeben.
Mit dem Wert läßt sich nur bei geringer Abweichung der
Materialtemperatur von der Raumtemperatur rechnen.

Gruß
Wolfgang

#5

Vielen Dank für die Antwort. Eigentlich messe ich den Koeffizienten nicht. Ich brauche ihn für eine Temperaturkorrektur eines Hitzdrahtes. Die Werte aus der Tabelle geben mir einen zu hohen Wert, wenn ich jene zur Temperaturkorrektur benutze. Daher habe ich ihn iterativ bestimmt. Und er liegt deutlich unterhalb deren in der Tabelle. Was ich jetzt gerne wissen wollte war, ob durch das Glühen der Temp.koeff. kleiner oder größer werden müsste. Wenn er kleiner werden müsste, wäre ich beruhigt, wenn nicht müsste ich eine andere Erklärung dafür finden :frowning:

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#6

Hallo!

meine Frage ging in die :Richtung, wie sich nun der :Temp.koeff. ändert, nach dem :ich ihn durchs Glühen
bearbeitet habe.

Ob und falls ja weshalb sich der Temperaturkoeffizient nach Glühen und Abkühlen verändert, weiß ich nicht. Ist überhaupt sicher, dass sich der Temp.-Koeffizient geändert hat? Hat sich der Draht beim Glühen womöglich gedehnt und im Durchmesser verkleinert, so dass sich sein Widerstand vergrößerte, der Temp.-K. aber nicht änderte?

Gruß
Wolfgang

#7

Ob und falls ja weshalb sich der Temperaturkoeffizient nach
Glühen und Abkühlen verändert, weiß ich nicht. Ist überhaupt
sicher, dass sich der Temp.-Koeffizient geändert hat? Hat sich
der Draht beim Glühen womöglich gedehnt und im Durchmesser
verkleinert, so dass sich sein Widerstand vergrößerte, der
Temp.-K. aber nicht änderte?

Gruß
Wolfgang

Hallöchen
Ich würde auch nach den oben genannten Fehlerquellen suchen.
Mach doch einfach nen Versuch: Mess den Widerstand des Drahts vor und nach dem glühen. Vielleicht hast du ja auch ne Messuhr zur bestimmung des genauen Durchmessers. Mess auch mal die Länge des Drahtes vor und nach dem glühen. Kann sein das sich das Material plastisch verformt hat.

Greetz, Gley

#8

Hallo,

Ich schicke den Strom nur zur Verfestigung des Drahtes
durch den Draht.

ist das wirklich so. Meist ist es eher so, daß durch
glühen Metalle eher weich werden und Spannungen verlieren.

Danach ist er wieder in Raumtemperatur. Daher kann ist
es ja keine Funkt. der Zeit mehr sein.
Was passiert ist ja eine Veränderung der Struktur

Damit ist wohl zu rechnen.
Außerdem kann sich der effektive Durchmesser verändern
(z.B. durch Korrosion) Bei Legierungen kann sich das
Kristallgefüge ändern usw.).

im Draht, oder? Und meine Frage ging in die Richtung, wie sich
nun der Temp.koeff. ändert, nach dem ich ihn durchs Glühen
bearbeitet habe.

Das ist wohl eine sehr spezielle Fragestellung.
Da wirst Du wohl tatsächlich selber messen müssen.
Da Du noch nicht mal die Art des Metalles veräts, wird
wohl niemand wirklich helfen können.

Gruß Uwi

#9

Zweiter Anlauf
Hallo,

Nach all den Antworten ist mir Bewusst geworden, dass es mit einer allgemeinen Frage doch nicht getan ist. Daher versuche ich es mal etwas genauer.
Die Drähte um die es geht haben (laut Hersteller, nach wegätzen einer silberlegierung) einen durchmesser von 1,27 micrometer und eine länge von 0,8 mm bis 1,1 mm. Es handelt sich um Platinumdrähte, die ich als Hitzdrähte zur Geschwindigkeitsmessung benutze. Falls ich die Drähte an ca. 50 micrometer stäbe anlöte sind sie sehr fragil und zerbrechen schon beim testlauf. Erst wenn ich nach dem löten die drähte kurz aufglühen lasse sind sie in der lage einige wochen einsetzbar zu sein.
Da ich neben den Hitzdräten auch Kaltdrähte (zur Messung der Temperatur) einsetze möchte ich gerne die Hitzdrähte gegen Temperaturänderungen kompensieren, daher muss ich die genaue Temperatur der Drähte kennen, die ich aber nicht direkt bestimmen kann. Daher bediene ich mich des Temp.coeff… Falls ich jenen aus der Literatur bzw. vom Hersteller nehme (0.0039 1/K) überkompensiere (nennt man das so? :wink:). Daher habe ich ihn experimentell bestimmt, zu einem fast 50% niedrigerem Temp.coeff.
Ich habe weder von Chemie ne Perilung, noch von Werkstoffkunde, daher ist es mir nur wichtig, ob durch das „Glühen“ (ich weiss nicht mal ob das einfache Stromdurchfliessen, als Glühen bezeichnet werden kann) der temp.coeff. rapide gesenkt werden kann. Wenn ja wieso. Wenn nein, habe ich ein Problem :wink:
Oder wo könnte ich Literatur dazu finden.

Vielen Dank im voraus.

#10

Hallo Fragewurm,

Daher bediene ich mich des Temp.coeff… Falls
ich jenen aus der Literatur bzw. vom Hersteller nehme (0.0039
1/K) überkompensiere (nennt man das so? :wink:). Daher habe ich
ihn experimentell bestimmt, zu einem fast 50% niedrigerem
Temp.coeff.

Der TK ist nicht linear mit der Temperatur:

http://de.wikipedia.org/wiki/Pt100

MfG Peter(TOO)

#11

Hallo,

Mensch Peter hast du mir einen Schock eingejagt :wink: Ich Messe nur in Bereichen 20-35°C, von daher kann ich wieder beruhigt in meinen Holzstuhl fallen und auf die weiteren Antworten warten :wink:

Und ich habe ja die Kalibrationskurve, die ist sowas von linear, da freut sich jeder Geradenfit :wink:

Tschüss,

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#12

Hallo,
ich kann mich dumpf daran erinnern, daß die Thermoelemente (Spannung, nicht Widerstand)), die wir bei meiner letzten Arbeitsstelle verwendet haben, nach einem Überhitzen auch nicht mehr richtig gemessen haben. Auch bei Platin ist beim Glühen irgendwann mal Schluß mit rostfrei - will sagen: die Dinger könnten oxidiert sein. Oder sich mit irgendeinem anderen Anteil der Luft verbunden haben. Oder Silberreste sind reindiffundiert. Und dadurch ändert sich natürlich auch der TK. Und die mechanischen Eigenschaften. Es hilft also da nichts, nach dem durchglühen mußt Du die Drähtchen neu eichen/durchmessen. Und wahrscheinlich sogar jedes Exemplar einzeln, weil die Menge an Silber und die Temperaturen beim Glühen weder bekannt noch gleich sind.
Gruß
Axel

#13

Hallo,

dessen war ich mir ja bewusst, daher habe ich erst die Drähte gelötet und glühen lassen und danach gegen Geschwindigkeit und Temperatur kalibriert. Jede Materialeigenschaft ist mir unwichtig, ausser jene der Temperatur Abhängigkeit. Nach der Kalibration messe ich direkt und nach einigen Tagen ist dann Schluss mit lustig, da die Drähte eben mit ihrem Durchmesser zu fragil sind. Mit herkömlichen Thermoelementen kann ich keine 2kHz „samplen“ daher muss ich mir die Teile selber bauen. Eigentlich sind alle Ergebnisse ganz jut, aber ich möchte gerne gewissheit haben, dass der temp. coeff. vermindert wird, wenn ich ihn glühen lasse.

Ist es nicht so dass die Kristallstruktur beim Löten an Unordnung zu nimmt und damit der temp. coeff. abnimmt? Wenn dem so sein sollte müsste doch das glühen eine ähnliche folge haben, oder?

Gibts dazu was zum nachlesen?

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#14

Hallo Fragewurm,

Mensch Peter hast du mir einen Schock eingejagt :wink: Ich Messe
nur in Bereichen 20-35°C, von daher kann ich wieder beruhigt
in meinen Holzstuhl fallen und auf die weiteren Antworten
warten :wink:

Selber schuld du rückst ja auch nicht mit konkreten Daten raus !!
Ich habe was von glühen gelesen, da liegt halt die vermutung nahe, dass du nicht nur bei 300K messen willst. :wink:)

MfG Peter(TOO)

#15

Hallo Fragewurm,

dessen war ich mir ja bewusst, daher habe ich erst die Drähte
gelötet und glühen lassen und danach gegen Geschwindigkeit und
Temperatur kalibriert. Jede Materialeigenschaft ist mir
unwichtig, ausser jene der Temperatur Abhängigkeit. Nach der
Kalibration messe ich direkt und nach einigen Tagen ist dann
Schluss mit lustig, da die Drähte eben mit ihrem Durchmesser
zu fragil sind. Mit herkömlichen Thermoelementen kann ich
keine 2kHz „samplen“ daher muss ich mir die Teile selber
bauen. Eigentlich sind alle Ergebnisse ganz jut, aber ich
möchte gerne gewissheit haben, dass der temp. coeff.
vermindert wird, wenn ich ihn glühen lasse.

Ist es nicht so dass die Kristallstruktur beim Löten an
Unordnung zu nimmt und damit der temp. coeff. abnimmt? Wenn
dem so sein sollte müsste doch das glühen eine ähnliche folge
haben, oder?

Bein Löten erreichst du zuerst einmal, dass sich eine Legierung bildet. Normalerweise ist diese Legierungsschicht nur Oberflächlich, also einige µm dick, das ist aber in deinem Fall schon der Drahtdurchmesser.
Ich habe nur erfahrung mit Cu, aber bei dünnen Cu-Drähten, so

#16

Hallo,

nun habe ich aber alles rausgerückt, oder?
Und trotzdem habe ich keine zufriedenstellende Antwort auf meine Frage bekommen :frowning:

Selber schuld du rückst ja auch nicht mit konkreten Daten raus
!!
Ich habe was von glühen gelesen, da liegt halt die vermutung
nahe, dass du nicht nur bei 300K messen willst. :wink:)

MfG Peter(TOO)

#17

Hallo Fragewurm,

nun habe ich aber alles rausgerückt, oder?

Nö, siehe meine Fragen in meiner anderen Antwort :wink:)

Und trotzdem habe ich keine zufriedenstellende Antwort auf
meine Frage bekommen :frowning:

MfG Peter(TOO)

#18

was ganz anderes
Hallo,

Hitzdrähte zur Geschwindigkeitsmessung

willst Du Dir sowas wie einen Luftmengenmesser bauen?
Warum nicht was fertiges kaufen?

Gruß
Axel