电阻温度系数-同济大学35页PPT
电阻的温度系数的定义与计算
电阻的温度系数的定义与计算电阻的温度系数是指电阻随温度变化的程度。
通常情况下，电阻的数值会随着温度的升高或降低而发生变化。
这是由于导体的电阻与温度之间存在一定的关系。
了解电阻的温度系数对于电路设计和电子元器件的选用非常重要。
本文将介绍电阻的温度系数的定义与计算方法。
一、温度系数的定义电阻的温度系数（Temperature Coefficient of Resistance，简称TCR）用来衡量电阻数值随温度变化的性质。
常见的温度系数单位为“ppm/℃”（百万分之一/摄氏度）或“%/℃”（百分比/摄氏度）。
温度系数的定义公式如下：TCR = (Rt - Rref) / (Rref × (Tt - Tref)) × 10^6其中，TCR为温度系数，Rt为当前温度下的电阻值，Rref为参考温度下的电阻值，Tt为当前温度，Tref为参考温度。
通过温度系数的计算，可以得到电阻值随温度变化的一个相对比例。
二、温度系数的计算温度系数的计算可以通过实验测定获得，也可以利用电阻材料的特性参数进行计算。
下面将介绍两种常用的计算方法。
1. 实验测定法实验测定法是通过在不同温度下测量电阻值，并计算温度系数。
具体步骤如下：- 准备一组相同规格的电阻，将其连接到一个稳定的电路中。
- 将电路放置在不同温度下，例如在冰水混合物中和在高温环境中。
- 在每个温度下测量电阻值，并记录数据。
- 根据测量结果计算温度系数。
2. 电阻材料参数法电阻材料的温度系数通常可以在相关的规格书或数据手册中找到。
一些常见电阻材料的温度系数如下：- 镍铬合金：约为100 ppm/℃- 铜：约为4000 ppm/℃- 碳膜电阻：约为3000 ppm/℃根据电阻材料的温度系数和参考温度的电阻值，可以通过插值法计算出其他温度下的电阻值。
插值法可以使用以下公式：Rt = Rref × (1 + TCR × (Tt - Tref))三、应用举例假设某电阻器的参考温度下的电阻值为100欧姆，温度系数为2000 ppm/℃，当前温度为50℃，求当前温度下的电阻值。
电阻温度系数
总结
总结
对电阻温度系数的内在物理含义进行了详细论述，讨论了电阻温度系数与金属电迁移可靠性失效时间的关系， 指出电阻温度系数是一个可以表征金属可靠性的敏感参数，可以利用简单快速的电阻温度系数测量来代替耗时几 天乃至几个月的芯片级或封装级电迁移可靠性测试及对金属可靠性进行早期评估。通过监测生产线电阻温度系数 的稳定性，实现对金属可靠性进行在线快速监测。同时讨论了测试结构金属层的几何尺寸对电阻温度系数的影响， 指出了运用电阻温度系数进行早期可靠性在线监测时需要避免测试结构的干扰 。
在半导体中，金属互连层（铝或铜）的阻值在常温附近的范围内与它的温度具有线性关系，这也是半导体测 试中金属互连线经常被用来作为温度传感器的原因。半导体中用电阻温度系数来表征金属的阻值和它的温度之间 的关系。电阻温度系数表示单位温度改变时，电阻值（电阻率）的相对变化。
电阻温度系数并不恒定而是一个随着温度而变化的值。随着温度的增加，电阻温度系数变小。因此，我们所 说的电阻温度系数都是针对特定的温度的。
测试结构
测试结构
在实际的测试中，我们发现对于相同的工艺过程，不同的测试结构会得到不同的电阻温度系数。为研究测试 结构对电阻温度系数的影响，我们对铜工艺验证合格的不同技术节点的不同测试结构的电阻温度系数进行了总结， 电阻温度系数随着金属层宽度的增加而显著增加，当接近1um时趋于稳定；在金属层的宽度相近时，金属层的厚 度也对电阻温度系数具有显著的影响，厚度大时电阻温度系数也随之变大。测试结构金属层的界面尺寸共同对电 阻温度系数产生影响。
对于一个具有纯粹的晶体结构的理想金属来说，它的电阻率来自于电子在晶格结构中的散射，与温度具有很 强的相关性。实际的金属由于工艺的影响，造成它的晶格结构不再完整，例如界面、晶胞边界、缺陷、杂质的存 在，电子在它们上面的散射形成的电阻率是一个与温度无关的量。因此，实际的金属电阻率是由相互独立的两部 分组成。
电阻温度系数
电阻温度系数(TCR表示电阻当温度改变 1 度时，电阻值的相对变化，当温度每升高1C 时，导体电阻的增加值与原来电阻的比值。
单位为ppm/C(即10E (-6 )「C)。
定义式如下：TCR=dR/R.dT实际应用时，通常采用平均电阻温度系数，定义式如下：TCR(平均)=(R2-R1) /( R1*( T2-T1 )) = (R2-R1) /(R1* △ T)R1--温度为t1时的电阻值，Q;R2--温度为t2时的电阻值，Q。
很多人对镀金，镀银有误解，或者是不清楚镀金的作用，现在来澄清下。
1。
镀金并不是为了减小电阻，而是因为金的化学性质非常稳定，不容易氧化，接头上镀金是为了防止接触不良(不是因为金的导电能力比铜好) 。
2。
众所周知，银的电阻率最小，在所有金属中，它的导电能力是最好的。
3 。
不要以为镀金或镀银的板子就好，良好的电路设计和PCB 的设计，比镀金或镀银对电路性能的影响更大。
4。
导电能力银好于铜，铜好于金！现在贴上常见金属的电阻率及其温度系数：物质温度t/C 电阻率电阻温度系数aR/ C-1 银20 1.586 0.0038(20 C ) 铜20 1.678 0.00393(20 C ) 金20 2.40 0.00324(20C ) 铝20 2.6548 0.00429(20 C ) 钙0 3.91 0.00416(0 C ) 铍20 4.0 0.025(20 C ) 镁20 4.45 0.0165(20 C )钼0 5.2 铱20 5.3 0.003925(0 C~100 C) 钨27 5.65 锌20 5.196 0.00419(0 C~100 C) 钴20 6.640.00604(0 C~100 C) 镍20 6.84 0.0069(0 C~100 C) 镉0 6.83 0.0042(0 C~100 C) 铟20 8.37 铁20 9.710.00651(20 C ) 铂20 10.6 0.00374(0 C~60C ) 锡0 11.0 0.0047(0 C~100 C) 铷20 12.5 铬0 12.9 0.003(0C~100 C ) 镓20 17.4 铊0 18.0 铯20 20 铅20 20.684 (0.0037620 C~40C ) 锑0 39.0 钛20 42.0汞50 98.4锰23〜100 185.0电阻的温度系数，是指当温度每升高一度时，电阻增大的百分数。
电阻温度系数
电阻温度系数电阻温度系数是指导体电阻率随温度的变化率。
正常情况下，无机电阻体的电阻率随温度的升高而增加，因为晶格振动引起载流子的散射增加，电阻率增加。
电阻温度系数的定义当温度变化时，电阻率随温度的变化率与电阻率的比值称为电阻的温度系数，通常用α 表示，其计算公式为：α = 1/R * dR/dT其中，α 为电阻温度系数，R 为电阻率，T 为温度，dR 表示电阻率的变化量，dT 表示温度的变化量。
电阻温度系数的分类根据电阻的温度系数的正负，电阻可以分为正温度系数电阻和负温度系数电阻。
正温度系数电阻（PTC）正温度系数电阻，当温度升高时，电阻值增大。
这种电阻一般使用聚合物材料或半导体材料制造，应用广泛。
负温度系数电阻（NTC）负温度系数电阻，当温度升高时，电阻值减小。
这种电阻一般采用金属、合金或氧化物制造，应用也很广泛。
电阻温度系数的应用电阻温度系数是许多电子元件中重要的参数之一。
在电路设计中，为了准确地控制电路的特性，需要选取适合的电阻温度系数的电阻。
例如，在温度补偿电路中，通过选择合适的电阻温度系数，可以减小温度对电路性能的影响。
此外，电阻温度系数还可以用于温度传感器、温度补偿元件、稳压电源等领域。
结论电阻温度系数是电阻随温度变化的重要指标，对电路性能有着重要的影响。
在实际应用中，根据具体的需要选择适合的电阻温度系数的电阻是非常重要的。
通过深入了解电阻温度系数的原理和应用，可以更好地进行电路设计和选型工作。
希望通过本文的介绍，读者能对电阻温度系数有更深入的理解，并在实际应用中有所帮助。
电阻温度系数（TCR）
电阻温度系数（TCR ）
⼀、
ppm/℃（即10E （-6）/
℃）。
定义式如下： TCR=dR/R.dT
TCR （平均）=(R2-R1)/R1（T2-T1）
有负温度系数、正温度系数及在某⼀特定温度下电阻只会发⽣突变的临界温度系数。
⼆、温度系数就是电阻随温度变化的指标。
温度改变是必然的，⽽温度⼀变，电阻变动的⽐较⼤，就是测试不准了。
因此，温度系数越⼩越好
常规情况，我们表⽰温度系数⽤每度ppm 。
⽐如某10k 电阻温度系数是+8ppm/C ，那么，当它在20度下测试值是R20=10,000.1欧，那么21度下就增加了8ppm=0.08欧，就成为10,000.18欧了。
⽤公式表⽰就是：
R/R20 = 1 + α(t-20)
这就是个线性公式⽽已，其中α是1次项系数，单位ppm/C 。
t 为温度，20度和R20为标准温度和此温度下的电阻值。
但是，常见的标准电阻都是⽤⾦属材料做的，⾦属材料的温度特性曲线都是⼆次的，也就是弯曲的，所以，完整的表达要加上⼆次项，成为：
R/R20 = 1 + α(t-20) + β(t-20)^2
这个β就是⼆次项系数，单位是ppm/C2，读做 每平⽅度ppm ，或者ppm 每度平⽅。
但为什么温度要减20呢？这个20度，是我国和原苏联等国家的标准温度，美国等国家采⽤23度。
α在这⾥，是基准温度下的温度系数，也就是基准温度点下的斜率。
⽤了这个⼆次公式后，同⼀个电阻，如果采⽤不同的温度基准，那么α就不⼀样了，因此有的时候要加上下标，例如α20、α23。
电阻温度系数
1 。精密薄膜电阻 AR系列
精密薄膜电阻是一种高精度的贴片型电阻，
非常稳定, 低噪音, 可在高频上使用
高精密精度：0.01%，0.05%，0.25%，0.5%，1%
温度系数：TCR5PPM,10PPM,25PPM,50PPM
可达极小尺寸,省空间, 省成本 0402/0201/01005
BVR4，BVN4四端子系列，封装有4026，3820。温度系数：小于50PPM/°C，额定功率：3W阻值范围 [毫欧姆mΩ]：(0.2，0.3，0.5，0.7，1，2)，精度：(1%，2%， 5%)
可提供以下超精密及低温度系数 阻值范围：
0.01%,0.05% TCR10 0.01% 0.05% TC5.
0402 50ohm-15kohm 0402 100-2kohm
0603 50ohm-50kohm 0603 100-4kohm
0805 50ohm-100kohm 0805 100-10kohm
温度系数(TCR)：0-5PPM,5PPM,10PPM,15PPM,25PPM,50PPM
4.高精密电阻器金属膜-RJ是用镍铬或类似的合金真空电镀技术，着膜于白瓷棒表面，经过切割调试阻值，以达到最终要求的精密阻值。RJ系列提供广泛的阻值范围，有着精密阻值，公差范围小的特性。亦可应用于金属膜保险丝电阻器。RJ72，RJ73，RJ74，RJ16，RJ17，RJ18；.阻值范围：
(Ω) 0.1Ω~ 22MΩ；.精度 (%)：A5 ( ±0.05 ), B ( ±0.10 ), C ( ±0.25 ), D (
±0.5 ), F ( ±1), J ( ±5.0).温度
系数 (ppm/°C)：C7 ( ±5 ), C6 ( ±10 ), C5 (
金属电阻温度系数的测定课件
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大学物理实验中心
青 衣
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金属电阻温度系数的测定
• • • • • • • • 实验准备及预习要求 作图法处理实验数据的要求 实验注意事项 1． 供电电源插座必须接地良好； 2． 在整个电路连接好之后才能打开电源开关。 思考题 1． 用于制作热电阻的金属必须具备哪些特征？ 2． 根据R—t曲线求金属电阻温度系数α时，为什么从图 上取相距较远的两点？ 青
1测pt100的rt曲线将温度选择开关置于设定温度调节设定温度粗选和设定温度细选选择设定温度所需温度点打开加热开关将温度选择开关置于上盘温度待温度稳定在所需温度如50c时将pt100插入恒温腔中信号接入数字多用表测出此温度时pt100的电阻值
金属电阻温度系数的测定
大学物理实验中心
青 衣
金属电阻温度系数的测定
青 衣
金属电阻温度系数的测定
• • • • 实验方法与步骤 1. 实验步骤 (1) 测Pt100的R—t曲线。 调节“设定温度粗选”和“设定温度细选”，选择设定所 需温度点，打开“加热开关”，将Pt100插入恒温腔中， 待温度稳定在所需温度(如50.0℃)时，用数字多用表200Ω 档测出此温度时Pt100的电阻值。
青 衣
金属电阻温度系数的测定
• (2) 重复以上步骤，设定温度为60.0℃、70.0℃、80.0℃、90.0℃、 100.0℃，测出Pt100在上述温度点时的电阻值。 • 根据上述实验数据，绘出R—t曲线。 • (3) 求Pt100的电阻温度系数。 • 根据R—t曲线，从图上任取相距较远的两点t1 R1及t2 R2根据式 10-1有： • R1＝R0＋R0αt1 • R2＝R0＋R0αt2 • 联立求解得： • α＝(R2－R1)/(R1t2－R2t1) • 。 青
电阻定律课件PPT
目录
• 电阻定律基本概念 • 电阻定律公式推导及应用 • 实验验证：测量导体材料电阻率
目录
• 电阻温度系数及温度对电阻影响 • 实际应用案例：传感器中电阻变化检
测 • 总结回顾与拓展延伸
01
电阻定律基本概念
电阻定义及单位
电阻是指导体对电流的阻碍作 用，用字母R表示。
02
电阻单位
01
半导体
温度升高，半导体内部载 流子浓度增加，导致电阻 值减小。
绝缘体
温度升高，绝缘体内部电 子活跃度提高，可能导致 绝缘性能下降。
实际应用中温度补偿方法
桥式电路补偿法
通过桥式电路中的可调电阻进行 温度补偿，使输出保持稳定。
热敏电阻补偿法
利用热敏电阻的负温度系数特性 进行补偿，实现温度稳定输出。
软同电流下的电阻值。
数据处理
2. 计算电阻率：利用电阻值和导体尺寸 ，计算导体材料的电阻率。
误差来源分析
01
02
03
仪器误差
环境因素
人为操作
电流表、电压表等测量仪器的精度限制可 能导致测量误差。
温度、湿度等环境因素的变化可能影响导 体材料的电阻率。
实验过程中的人为操作误差，如读数不准 、连接不良等，也可能导致测量误差。
阻抗匹配作用
电阻可以与电路中的其他元件进行阻抗 匹配，使电路达到最佳工作状态。
滤波作用
电阻可以与电容、电感等元件组成滤波 器，对电路中的信号进行滤波处理。
02
电阻定律公式推导及应用
欧姆定律简介
01
定义
欧姆定律是电路学中的基本定 律，它描述了电压、电流和电
阻之间的关系。
02
公式
电阻 温度系数
电阻温度系数一、引言在电路中，电阻是一个重要的元件。
电阻的阻值是固定的，但是在不同的温度下，电阻的阻值可能会发生变化。
这就是电阻的温度系数。
了解电阻的温度系数对于电路设计和工作的可靠性至关重要。
本文将深入探讨电阻的温度系数及其应用。
二、电阻的基本概念2.1 电阻的定义电阻是指电流通过时阻碍电流通过的物理量。
它的单位是欧姆（Ω）。
2.2 电阻的特性电阻的特性包括阻值、功率耗散、温度系数等。
2.3 电阻的温度系数定义电阻的温度系数定义为电阻随温度变化的相对变化率。
一般用ppm/℃（百万分之一/摄氏度）或%/℃来表示。
温度系数可以是正的、负的或零。
三、电阻的温度系数影响因素3.1 材料不同材料的电阻温度系数不同。
例如，铁、铜的电阻温度系数接近零，而钨的电阻温度系数则很大。
3.2 结构电阻的结构对温度系数也会有影响。
例如，金属膜电阻的温度系数通常比炭层电阻小。
3.3 温度电阻的温度系数是随温度变化的，温度越高，电阻的温度系数通常越大。
四、常见电阻的温度系数类型4.1 温度系数为零的电阻有些电阻的温度系数非常接近零，称为温度系数为零的电阻。
这种电阻在一定温度范围内的阻值变化很小，非常稳定。
示例：CNM型电阻的温度系数为零。
4.2 正温度系数电阻正温度系数电阻是指随温度升高，阻值增加的电阻。
示例：PTC热敏电阻是一种常见的正温度系数电阻，广泛应用于温度保护、自控、恒温等领域。
4.3 负温度系数电阻负温度系数电阻是指随温度升高，阻值减小的电阻。
示例：NTC热敏电阻是一种常见的负温度系数电阻，常用于温度测量和控制电路中。
五、电阻的温度系数补偿由于电阻的温度系数会引起电阻值的变化，为了保证电路的稳定性，常常需要进行温度系数补偿。
5.1 补偿电路通过设计合适的补偿电路，可以抵消电阻的温度系数带来的影响。
补偿电路可以使得电路在不同温度下保持稳定的工作。
5.2 温度传感器温度传感器常常使用具有负温度系数的NTC热敏电阻，通过测量电阻值的变化来间接获取温度信息。
电阻的温度系数
电阻的温度系数电阻的温度系数是指当电阻器在单位温度下的温度变化对电阻值的影响程度。
温度系数能够帮助我们了解电阻器在不同温度下的使用特性，对于电路设计和应用至关重要。
一、什么是温度系数电阻的温度系数用符号α表示，通常以百分比/摄氏度（%/℃）来衡量。
温度系数描述了电阻器在温度变化下电阻值的增减情况，正温度系数表示电阻随温度的升高而增加，负温度系数表示电阻随温度的升高而减小。
二、温度系数的计算电阻的温度系数可以通过以下公式来计算：α = [(Rt2 - Rt1)/(Rt1 * (t2 - t1))] * 100%其中，α表示温度系数，Rt1和Rt2表示电阻器在温度t1和t2下的电阻值。
三、温度系数的分类根据电阻器的温度系数可以将其分为三类：正温度系数电阻、负温度系数电阻和零温度系数电阻。
1. 正温度系数电阻正温度系数电阻器的电阻值随温度的升高而增加。
常见的正温度系数电阻材料有铜、银、碳等。
正温度系数电阻器在使用时需要注意随温度变化而引起的电阻值波动。
2. 负温度系数电阻负温度系数电阻器的电阻值随温度的升高而减小。
常见的负温度系数电阻材料有锡、镍等。
负温度系数电阻器在一些特定应用中非常有用，比如温度补偿电路。
3. 零温度系数电阻零温度系数电阻器的电阻值在一定温度范围内基本保持不变，即使温度发生变化也不会引起显著的电阻变化。
常见的零温度系数电阻材料有铂、镍铁合金等。
零温度系数电阻器在精密测量、温度补偿等领域应用广泛。
四、温度系数的应用电阻的温度系数在电路设计和应用中起着重要的作用。
了解电阻在不同温度下的特性，可以帮助我们选择合适的电阻器材料，并进行必要的温度补偿和校准。
以下是一些常见的应用案例：1. 温度传感器温度传感器常使用负温度系数电阻（如PTC热敏电阻）作为敏感元件，通过检测电阻值的变化来测量环境温度。
2. 温度补偿在某些电路中，为了确保电路的稳定性和精度，会使用零温度系数电阻来进行温度补偿，以消除温度变化对电路性能的影响。
同济大学热电阻式温度计
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
2016/4/24
3.金属热电阻温度计
金属热电阻主要有 铂电阻、铜电阻、镍电 阻、铁电阻和铑铁合金。其中铂电阻和铜 电阻最为常用，有统一的制作要求、分度 表和计算公式。铂电阻测温准确度最高。
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
2016/4/24
表3-11 金属热电阻基本参数
工业用铠装铂电阻温度计
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
2016/4/24
铂电阻
工业生产和科研实验研究中大量采用铂电 阻温度计（PRT）。我国习惯称之为铂热 电阻，国外习惯称之为RTD。 用途分：标准型和工业型。 标准型：（1）长杆型；（2）套管型；（3）高温型。 工业型：（1）普通型；（2）薄膜型；（3）铠装型。
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
2016/4/24
4.金属热电阻温度计的引线与测量电路
热电阻引线对测量结果有较大的影响，目 前常用的有两线制、三线制和四线制。
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
2016/4/24
两线制
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
2பைடு நூலகம்16/4/24
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
2016/4/24
三线制
机械与能源工程学院 高效清洁能源课题组
1.3850
±0.001
100 50
±（0.30+0.006）|t|
1.428
±0.002
镍热电阻
WZN
Ni300
Ni500
-60-180
300
500
±0.54
1.617
电阻温度系数-同济大学35页PPT
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
电阻温度系数-同济大学 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样
电阻温度系数
电阻温度系数（TCR）表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化，当温度每升高1℃时，导体电阻的增加值与原来电阻的比值。
单位为ppm/℃（即10E（-6）·℃）。
定义式如下：T CR=dR/R.dT实际应用时，通常采用平均电阻温度系数，定义式如下：TCR（平均）=（R2-R1）/（R1*（T2-T1））=（R2-R1）/(R1*ΔT)R1--温度为t1时的电阻值，Ω；R2--温度为t2时的电阻值，Ω。
很多人对镀金，镀银有误解，或者是不清楚镀金的作用，现在来澄清下。
1。
镀金并不是为了减小电阻，而是因为金的化学性质非常稳定，不容易氧化，接头上镀金是为了防止接触不良（不是因为金的导电能力比铜好）。
2。
众所周知，银的电阻率最小，在所有金属中，它的导电能力是最好的。
3。
不要以为镀金或镀银的板子就好，良好的电路设计和PCB的设计，比镀金或镀银对电路性能的影响更大。
4。
导电能力银好于铜，铜好于金！现在贴上常见金属的电阻率及其温度系数：物质温度t/℃电阻率电阻温度系数aR/℃-1银20 1.586 0.0038(20℃)铜20 1.678 0.00393(20℃)金20 2.40 0.00324(20℃)铝20 2.6548 0.00429(20℃)钙0 3.91 0.00416(0℃)铍20 4.0 0.025(20℃)镁20 4.45 0.0165(20℃)钼0 5.2铱20 5.3 0.003925(0℃~100℃)钨27 5.65锌20 5.196 0.00419(0℃~100℃)钴20 6.64 0.00604(0℃~100℃)镍20 6.84 0.0069(0℃~100℃)镉0 6.83 0.0042(0℃~100℃)铟20 8.37铁20 9.71 0.00651(20℃)铂20 10.6 0.00374(0℃~60℃)锡0 11.0 0.0047(0℃~100℃)铷20 12.5铬0 12.9 0.003(0℃~100℃)镓20 17.4铊0 18.0铯20 20铅20 20.684 (0.0037620℃~40℃)锑0 39.0钛20 42.0汞50 98.4锰23~100 185.0.电阻的温度系数，是指当温度每升高一度时，电阻增大的百分数。