Motstandsendringer

Motstandsendringer beskriver endringer i elektrisk motstand i et komponent eller materiale som svar på forskjellige påvirkninger. Endringene kan være små eller betydelige og har stor betydning for hvordan elektriske kretser oppfører seg, spesielt i sensorer, regulering og måleteknikk.

Årsaker til motstandsendringer omfatter blant annet temperatur, mekanisk påkjenning, lys og magnetfelt. Temperaturendringer påvirker motstanden i de fleste materialer, og hos metaller følger R ≈ R0(1 + αΔT), hvor α er temperaturkoeffisienten. Piezoelektriske og piezoresistive materialer viser endring i motstand når de blir deformert. Lys påvirker ofte motstanden i fotoresistorer (LDR). Magnetfelt kan endre motstanden i magnetoresistive materialer. Miljøfaktorer som fuktighet og kjemisk sammensetning, samt materialets aldring og slitasje, kan også føre til varig eller aldersrelatert motstandsendring.

Typer og relevante komponenter knyttet til motstandsendringer inkluderer termistorer (NTC og PTC), resistive temperaturdetektorer (RTD), fotoresistorer, varianter som varistor, samt sensorer som utnytter strain gauge og andre piezoresistive materialer. I avanserte kretser brukes ofte memristorer eller andre resistive switching-enheter der motstanden avhenger av strømhistorikk og ferdig mønster.

Måling og modellering av motstandsendringer skjer gjerne ved hjelp av Ohms lov og kalibrering mot kjente referansepunkter. For presise målinger anvendes firepunktsmåling for å redusere effekten av kontaktmotstand, og tidsresponsen på forholdet mellom stimulus og motstand bør vurderes i dynamiske anvendelser.

Motstandsendringer brukes i en rekke applikasjoner, blant annet temperatur- og fuktighetsmåling, bildedannelse og sensorbaserte kontrollsystemer i bil- og industristyring, samt i forskning som studerer materialegenskaper under ulike stimuli.