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2011年7月15日 (金)

温度係数

021 大きな温度係数を持つ材料の特定の物理的性質の温度係数は、基準となる温度点を明確にしなければ、その数値は見かけ上変わってくる。

0℃でA0、100℃でA100=A0×(1+αT)の形で表現される物性値Aの25℃付近での温度係数を計算してみよう。

A25=A0×(1+25α)であるから、25℃の物性値A25を基準とした平均温度係数α’は次式で計算できる。

α’=(A100-A25)/(A25×75)=α/(1+25・α)

である。α=4400ppm/℃なら(1+25α)=1.11であるから、25℃を基準とした温度係数は4400ppm/℃の1/1.11となり、3964ppm/℃となる。

高い温度係数をもつ材料は線形とは限らない。白金測温抵抗体などでは、表の形で各温度の相対抵抗値が規定されている。

温度係数はppm/℃単位とは限らない。例えば、熱電対ではμV/℃単位で表現される。

多くの材料の複数の物性値は温度や他の要因に支配されるので、正確な物性値の温度係数の測定は決して簡単な作業ではない。

しかも、温度の精密測定は簡単ではないのである。それなりの設備が必要だ。水晶では温度係数の小さい面方位が多く使われるが、温度依存性の大きいカットや2次の温度係数の小さい方位もよく知られている。

温度特性の測定は案外、複雑な要素を含む。そして、広いエリアの温度を均一に保つことは難しく、大型の恒温槽では数℃の槽内温度の違いがあることすらふつうに生じる。

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