どなたかケイ素の抵抗温度係数をご存知ないでしょうか?
参考書やWebで調べてみたのですが、見当たりませんでした。
よろしくお願いします。

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A 回答 (3件)

固体物性の本を引っ張り出してみました。


結論から申し上げると、やはりSiなどの半導体では金属等と違って「抵抗の温度変化係数」などといった単純な形では整理できないようです。従って「温度変化係数」を調べても見つからない訳ですね。

(1)Intrinsicな材料では導電率σはσ=Aexp(-2Eg/kT)の形で整理できる(真性伝導線)。すなわち、温度上昇とともに導電率が上がる。
(2)十分に高温では、ドープされた材料も上記の真性伝導線に乗る。ここでの「高温」はドーピング濃度により変化する。(室温~500℃くらいの間で変動する)
(3)一方、低温になるとドープされた材料はこの線から外れ、温度を下げても導電率があまり下がらなくなる。この領域では格子振動との競合があり温度を下げるほど導電率が上がる場合もある。
(4)さらに極低温まで温度を下げると、ドーピングしてあってもキャリアの励起が不十分になり、再び導電率が下がる。
という複雑な挙動を示すようです。(以上は青木「電子物性工学」、コロナ社、1964より)

図をお見せできればよいのですがなかなか難しいので、「半導体物性」「固体物理」などの教科書を適宜当たってみることをお勧めします。基礎的な話なのでそれほど苦労しないで見つかると思います。
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固体物理の教科書をひっくり返さないとちゃんとしたことは申し上げられなくて恐縮ですが・・・


半導体の導電率は温度とともに変化しますが、その変化の度合いもまた温度によって変化します。(キャリアの種類、濃度によって変わる)
低温ではキャリアの励起により温度とともに導電率上昇、高温では格子散乱により導電率低下・・・でしたっけ。
intrinsicな半導体でexp(-E/2kT)の形で整理できますが、magnumさんのおっしゃる「ケイ素」はこれのことではないと思われます。

FETのチャネルはドーピングされていますから、Siの抵抗の温度係数と即対応させるわけにはいかなさそうです。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
ドーピングされていないpureなSiのことが知りたかったので助かりました。

お礼日時:2001/02/16 15:24

直接の回答ではないけど、シリコンチャンネルのFET(フィールドエフェクトトランジスター)のチャンネル抵抗の温度計数が実質的にそれに

あたるのではないでしょうか?
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
データブックを参照してみます。

お礼日時:2001/02/16 15:21

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Q湿球温度の換算表

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やっと、デジタル式の温湿度計を買ってもらったのですが、肝心の湿球温度の換算表示がないものなので、実際の降雪作業のタイミングが、分かり辛く苦慮しております。
ネットでは換算ソフトや自動計算してくれるものはあるのですが、ゲレンデでPCを持ち歩くわけにもいかず、温度と相対湿度から湿球温度が分かる換算表があれば教えて頂けますか?
どこかのサイトにありそうな気がするのですが、中々見つかりません。
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

寒い中ご苦労さまです。
アナログ的なのがよろしければ、九州住環境研究会HP
http://www.ecoq21.jp/ecoheart/cat04/ecoheart04-2.html
数値をご希望であれば気象庁発行 気象観測の手引き 31ページを参照ください。
http://www.kishou.go.jp/know/kansoku_guide/tebiki.pdf

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Q抵抗温度係数、抵抗率 電気基礎

こんにちは、質問お願いします。鉄クロム電熱線の抵抗率は20℃で1、23×10^-6、抵抗温度係数α20は2×10^-4であるという。直径0、4mm、長さ1mのこの電熱線の抵抗は20℃ではいくらか。また、500℃ではいくらになるか。

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Aベストアンサー

後半にかけて回答させていただきます。

最初に一言。面積は4倍になりません。面積は半径の2乗に比例するので、半径が1/2になれば(直径が1/2でも同じ)、面積は1/4になります。そして、抵抗が16倍になるのは、抵抗が長さに比例し、面積に反比例するからです。。

まず最初に与えられた電線は直径0.4mm長さが1kmの円筒形です。これを引き伸ばすと書いてあるので、その間に電線の体積は変わりません。Vを電線の体積とします。ここで、最初の条件から、

V={(0.4mm/2)^2×π}×2×1km

が成り立ちます。
次に、引き伸ばした後の電線について考えます。このときの電線の長さをaとします。体積は変わらないので、

V={(0.2mm/2)^2×π}×2×a

となります。
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Aベストアンサー

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具体的な計算はURLのようなところで行ってください。式を見ただけで嫌になります。焦点距離のように"1.5倍"というように単純でないのと、ボケという普通のコンパクトデジカメユーザーには浸透していない(?)部分での換算なので、一般的に用いられていないのかもしれませんね。

参考URL:http://www.asahi-net.or.jp/~YD8S-HMD/others/camera2.htm

一般には使わないですが、35mm換算のF値というのはあります。また換算した場合デジタルの方が暗くなります(CCDが35mmよりも小さい場合)。

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Aベストアンサー

逆の質問でお答えした者です。
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Q抵抗から温度換算

PT100の抵抗値から温度に換算する数式をご存知の方いましたら 是非教えてください
宜しく御願いします

Aベストアンサー

では,#1 さんの後を受けて。

 参考 URL にJIS(日本工業標準調査会)のサイトをあげておきます。ここの「JIS検索」で規格を見る事ができます。

 「JIS規格番号検索」で「C1604」を検索し,ヒットした「C1604_01(PDFファイル:570KB)」を御覧下さい。私は専門外ですので,ざっと見ただけですが,温度と抵抗値の関係は出ている様です。

 私は,ここまで・・・。後は専門家の方にお任せします。

参考URL:http://www.jisc.go.jp/

Q抵抗器の温度係数について

タイトルの通り、抵抗器の温度係数についての測定を行ったのですが、ここでちょっと疑問に思える結果が出ました。
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また、間違っているのならその原因は何であるのか、回答をお願いします。

Aベストアンサー

抵抗器の構造はご存じですよね。

ソリッド(固体)抵抗以外の抵抗は、
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利用しています。
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同時に厚くなり、幅も広がります。
これは抵抗が減る要素です。

さあ、どっちが優勢でしょう。

これによって、正の温度係数も
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QK型熱電対の起電力からの温度換算

お世話になります。
K型熱電対に関して調べています。
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1、起電力からの温度換算の計算式はどのようなものなのでしょうか?
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Aベストアンサー

>(これに意味があるかは別として)

正直意味がわかりませんけれども、単に表中の値の中間の起電力であったときに温度に直したいということであれば、単純に二点間を直線で近似すればいいのでは?より凝るなら、まわりの数点を使って多項式補間で内挿する。

添付の図は10度刻みの基準熱起電力表を使って、0~100℃の範囲での直線近似式による温度と起電力表の温度値との差を起電力に対してグラフ化したものです。

横軸:熱起電力
縦軸: (熱起電力表の温度)-(直線近似の温度)
曲線:Bスプライン

Q金属の抵抗の温度係数は1/273.15?

金属の抵抗の温度変化を表す式は、低温を除くと

R(t)=R(0)(1+αt)

ただしR(t)は抵抗が時間の関数であること、tは℃であることを意味しています。

という式で表せますよね。このαが1/273.15らしいのですが、理科年表などを見てもたとえば銅の温度係数は0.004ぐらいで値が1/273.15と違います。いったいどういうことなのか教えていただけないでしょうか。

Aベストアンサー

金属の抵抗の温度依存性を表す式に付いては
下記URLに丁寧に説明してあります。
http://www.sci.keio.ac.jp/gp/87B7D75A/EE71A1EC/EF0CBDAA.pdf
αの由来も書いてあります。
ご一読ください。

QPIC16F819とLM60を使った温度計

PIC16F819と温度センサーLM60を使って7segに温度を表示させようとしています。
しかしA/D変換のやり方で困っています。
同じような温度センサーであるLM35DZなどで有れば温度係数が解りやすいので良いのですが。
今回は100℃以上を計測したいので、あえてLM60を選定しました。
しかし温度係数が6.25mV/℃でしかも氷点下までの計測を可能にするために
出力がオフセットしています。
これを直接PICのA/D変換回路へ入力してプログラムで対応するのか、
入力の段階でオペアンプ等で、増幅した方が簡単なのかが判りません。
どうしたら簡単にできるでしょうか?
宜しくお願いします。

参考
LM60データーシート
http://akizukidenshi.com/pdf/ns/LM60.pdf

Aベストアンサー

オペアンプを使って測定温度範囲を変える回路の一例を以下に紹介します。

 2.7V~10V   Vout  オペアンプ
  │┏━━━┓ ↓
  │┃ LM60 ┃┌───┤+\
  │┗┯┯┯┛│     |   >┬─ Vin ( AD入力 )
  └─┤└ ) ─┤   ┌┤- / │
      C  │  │   ├── R3 ┘   C = 0.1μF(積層セラミック)
  GND ┴─┤  C   R1
        │  │   ├─┬ R4 ── Vref
        │  │   R2  C
        └─┴──┴─┴───-- GND ( 0V )

計算方法は省略しますが、LM60の出力電圧を Vout [V] としたとき、オペアンプの出力電圧(AD変換の入力電圧) Vin [V] は
   Vin = [ { ( R1 + R3 )*( 1 + R4/R2 ) + R4 }*Vout - R3*Vref ]/{ R1 + R4*( 1 + R1/R2 ) }
で表わされます。Vref は基準電圧で、これは外部から与える電圧です。Vout は、温度を t [℃] としたとき
   Vout = 0.424 + 0.00625*t --- (1)
です。

測定温度範囲が tmin ~ tmax のとき、Vin の範囲が 0V ~ Vref となるようにするには
   R1 = { 0.00625*R3*( tmax - tmin ) - R2*( Vref - 0.00625*tmax - 0.424 ) }/{ Vref - 0.00625*( tmax - tmin ) }
   R4 = R2*( Vref - 0.00625*tmax - 0.424 )/( 0.00625*tmin + 0.424 )
とします。例えば、tmin = -20℃、tmax = 82.3℃(温度分解能 = 0.1℃)とするには
   Vref = 2.5V ならば R1 =3.352kΩ、R2 = 100Ω、R3 = 10kΩ、R4 = 522.3Ω
   Vref = 5V ならば  R1 = 1.373kΩ、R2 = 100Ω、R3 = 10kΩ、R4 = 1.358kΩ
とします。AD変換の一方の基準電圧 Vref+ を Vref に接続し、もう一方の基準電圧 Vref- をGNDに接続すれば、AD変換の電圧測定範囲は 0V ~ Vref になります。Vref は、できれば基準電圧発生用のIC(たとえば [1] )を使って安定化された電圧にしてください。PICのプログラムで、内部で Vref+ = Vdd、Vref- = Vss とすることも可能ですが、電源電圧安定していなかったりノイズが乗っていると測定値が安定しません。

R1 と R4 の値は中途半端になりますので、固定抵抗と半固定抵抗を組み合わせて所望の抵抗値を作ります(基板に実装する前にテスターで抵抗を測定しながら調整するといいでしょう)。その後、以下の手順で最終的な調整を行うのがいいでしょう。
  (1) LM60を接続しないで、Vout の部分に、最低温度に相当する Vout の電圧を印加する(式(1)で計算)
  (2) R4 を調整して、Vin が 0V ( <数mV)となるようにする
  (3) Vout の部分に、最高温度に相当する Vout の電圧を印加する
  (4) R1 を調整して、Vin の電圧が Vref に等しくなるようにする(Vin - Vref 間の電圧を測定して0 になるようにする)
  (5) (1)~(4)を繰り返す

なお、オペアンプの電源電圧と Vref が近い場合(どちらも5Vの場合など)、オペアンプによっては出力電圧が Vref まで出ない場合があります。オペアンプの電源電圧と Vref が近い場合は、出力電圧が電源電圧いっぱいに振れるレールトゥレール出力のオペアンプ(例えば [2] )を使ってください。オペアンプの入力電圧は最大1.2V程度なので入力側は問題ありません。

[1] 基準電圧IC LM336-2.5
     価格  http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22I-00459%22&s=popularity&p=1&r=1&page=0&cl=1
     データシート http://akizukidenshi.com/pdf/ns/LM336-2.5.pdf
[2] レールトゥレール出力のオペアンプ(LMC662CN)
     価格 http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22I-00067%22&s=score&p=1&r=1&page=
     データシート http://akizukidenshi.com/pdf/ns/LMC662.pdf
[3] PIC16F818/819データシート http://akizukidenshi.com/pdf/pic/pic16f818_819.pdf

オペアンプを使って測定温度範囲を変える回路の一例を以下に紹介します。

 2.7V~10V   Vout  オペアンプ
  │┏━━━┓ ↓
  │┃ LM60 ┃┌───┤+\
  │┗┯┯┯┛│     |   >┬─ Vin ( AD入力 )
  └─┤└ ) ─┤   ┌┤- / │
      C  │  │   ├── R3 ┘   C = 0.1μF(積層セラミック)
  GND ┴─┤  C   R1
        │  │   ├─┬ R4 ── Vref
        │  │   R2  C
        └─┴──┴─┴───-- GND ( 0V )

計算方法は省略しますが、LM60の出力...続きを読む

Q抵抗温度係数に関する問題が全く解けません。助けてください!!

【問題】
 ある電気機器の内部に、20℃において500Ωの抵抗を示す銅線コイルが埋めてある。いま、ホイートストンブリッジでその抵抗を測定したら652Ωであった。この電気機器の内部の温度はいくらか。ただし、銅線の抵抗温度係数は〔 3.9×10^-3 ℃^-1 〕である。

Aベストアンサー

温度係数の定義は
K=(R2-R1)/(T2-T1)/R1
R1:温度T1における抵抗値
R2:温度T2における抵抗値

式に当てはめるだけの非常に簡単な問題です。
いくら何でももうちょっと調べて下さい。


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