文档介绍:导体或半导体的电阻率与温度有关,利
用此特性制成电阻温度感温件,它与测量电
阻阻值的仪表配套组成电阻温度计。
优点:测温准确度高,信号便于传送。
缺点:不能测太高的温度,需外部电源供电,连接导线的电阻易受环境温度影响而产生测量误差。
热电阻
热电阻的测温原理
热电阻是用金属导体或半导体材料制成的感温元件。
铂热电阻和铜热电阻属国际电工委员会推荐的,也是我国国标化的热电阻。
电阻温度系数:在某一温度间隔内,温度变化1℃
时的电阻相对变化量,单位为1/℃。
大多数金属热电阻随其温度升高而增加,当温度升高1℃时,%~%,称具有正的电阻温度系数。电阻值Rt与温度t(℃)的关系可表示为
Rt = R0(1 + At + Bt2 + Ct3)
式中, Rt ——温度为t℃时金属导体的电阻;
R0 ——温度为0℃时金属导体的电阻;
A、B、C ——与金属材料有关的常数。
大多数半导体热敏电阻的阻值随温度升高而减小,当温度升高1℃时,其阻值约减小3%~6%,称具有负的电阻温度系数。电阻值RT与热力学温度T(K)的关系可表示为
RT = RT0·exp[ B (1/T)-B (1/T0) ]
式中,RT0 ——热力学温度T0(K)时的电阻值;
B ——与半导体材料有关的常数。
热电阻温度传感器材料的选择标准
虽然大多数金属和半导体的电阻与温度之间都存在着
一定的关系,但并不是所有的金属或半导体都能做成电阻
温度计。用于测温的热电阻(或热敏电阻)应满足以下要求:
(1)电阻温度系数要大,以得到高敏感度;
(2)在测温范围内化学与物理性能要稳定;
(3)复现性要好;
(4)电阻率要大,以得到小体积的元件,进而保证热容量和热惯性小,使得对温度变化的响应比较快;
(5)电阻温度特性尽可能接近线性,以便于分度和读数;
(6)价格相对低廉。
常用热电阻
特点:精度高,稳定性好,性能可靠。在氧化性的气氛
中,甚至在高温下的物理化学性质都非常稳定。它
易于提纯,复现性好,有良好的工艺性,可以制成
极细的铂丝或极薄的铂箔。与其他热电阻材料相
比,有较高的电阻率。
缺点:电阻温度系数较小,在还原性气氛中,特别是在高
温下易被沾污变脆,价格较贵。
在-200℃~ 0℃范围内,铂的电阻温度关系为
Rt = R0 [ 1 + At + Bt2 + C( t-100 )t3 ]
在0 ~ 650℃范围内,其关系为
Rt = R0 ( 1 + At + Bt2 )
式中,