测温热电阻传感器讲义资料
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电阻式温度传感器电阻式传感器广泛应用于测量-200~960℃范围内的温度。
它是利用导体或半导体的电阻率随温度变化而变化原理而工作的,用仪表测量出电阻的变化,从而得到与电阻值相对应的温度值。
电阻式传感器按照其制造材料分可分为:金属(铂和铜)热电阻及半导体热电阻(热敏电阻)两大类。
一、 常用的金属热电阻金属热电阻传感器一般称作热电阻传感器,是利用金属导体的电阻值随温度的升高而增大的原理进行测温的。
温度是分子平均动能的标志,当温度升高,金属晶格的动能增加,从而导致振动加剧,使自由电子通过金属内部时阻碍增加,金属导电能力下降,即电阻增加。
通过测量导体的电阻变化情况就可以得到温度变化情况。
最基本的热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成,如图7-1所示。
主要制造材料是铂和铜。
测量温度范围-220~+850℃。
在特殊情况下,低温可测量至1K (-272℃),高温可测量至1000℃。
1、铂热电阻铂热电阻是目前公认的制造热电阻最好的材料,它性能稳定,重复性好,长时间稳定的复现性可达10-4 K ,是目前测温复现性最好的一种温度计。
同时其测量精度高。
在氧化性介质中、甚至在高温下,其物理、化学性能都很稳定,其阻值与温度之间几乎成线性变化。
但其在还原性介质中,特别是高温易从氧化物中还原出来的气体所污染,改变它的电阻与温度关系,此外其电阻温度系数小,价格较高。
因此,主要作为标准电阻温度计和高精度温度测量。
铂电阻的精度与铂的提纯程度有关,因此铂电阻的纯度是以W (100)表示:100)100(R R W =(6-1) W (100)越高,表示铂丝纯度越高。
国际实用温标规定,作为基准器的铂电阻,W (100)≥1.3925。
目前技术水平已达到W (100)=1.3930,工业用铂电阻的纯度W (100)为1.387~1.390。
中国常用的铂电阻有两种,分度号分别为Pt50和Pt100。
即在0℃时电阻分别为50Ω和100Ω。