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热电阻


热电阻是利用感温材料,把测量温度转化为测量电阻的传感器,主要有金属热电阻和半导体热电阻两大类,金属热电阻简称热电阻,半导体热电阻简称热敏电阻。实践证明,大多数导体当温度升高1时,其阻值要增加0.4%~0.6,而半导体的阻值要减小3%~6,其灵敏度比金属高的多。正是由于导体和半导体的电阻值会随温度而变化,因此测量它们的电阻值变化便可达到测温的目的。它们的阻值随温度的升高,有的增加,有的减小;热电阻是中低温区(-200500℃)常用的一种温度传感器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定;其中铂热电阻的测量精确度是很高的,它不仅广泛应用于工业测温,还可制成标准检测仪。热电阻


工业热电阻通常和数字显示仪、记录仪表和电子调节器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从-200℃至+420℃范围内的液体、蒸汽和气体介质及固体表面的温度。 

热电阻特性

大多数金属导体的电阻具有随温度变化的特性,其特性方程如下:


比较适合的材料有铂、铜、镍和铁等。它们的阻值随温度的升高而增大,具有正温度系数。

热电阻的特点是稳定性好、准确度高、性能可靠,这是因为铂电阻在氧化性气氛中,甚至在高温下的物理、化学性质都非常稳定,所以1990国际温标规定在13.8033K~961.78℃温域内以铂电阻温度计作为标准鉴定仪。

铂电阻被广泛用于工业上和实验中。铂电阻在还原性气氛中,特别是在高温下很容易被还原性气体污染,铂丝将变脆,并改变了电阻与温度间的关系。因此,必须用保护套管把电阻体与有害的气氛隔离开来。

铂的纯度常以R100/R0来表示。对于工业用铂电阻,规定其R100/R0为1.385。我国规定铂电阻的分度号为Pt10和Pt100,后者用的较多。前者的铂丝较脆,能可靠的用于600℃以上测温。铂热电阻的温度特性可用下列二式表示:


在-200~0℃之间


在0~850℃之间

以上两式中

Rt ——t℃的电阻值;

Ro——0℃的电阻值;A,B,C——常数,对于工业用铂电阻,A=3.90802×10-3-1  B=-5.802×10-7-2,C=-4.27350×10-12-3

热电阻工作原理热电阻是利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料制成的骨架上,当被测介质中有温度梯度存在时,所测得温度是感温元件所在范围内介质层中平均温度。

测温范围及精度

    热电阻从内在结构分有两种,分别是装配热电阻和铠装热电阻

装配热电阻:是由热电阻元件、引线、绝缘材料和不锈钢套管组合成,内部不密封,为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。

   铠装热电阻:是由热电阻元件、引线、绝缘材料和不锈钢套管组合成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,较小可达到φ2mm。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,与装配热电阻相比,它具有体积小,内部无空气隙、机械性能好、耐振,抗冲击、能弯曲,便于安装、使用寿命长的特点。


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