熱電(diàn)阻原理及應用
日期：2017-11-01 來源：儀表網站 操作：返回列表
熱電(diàn)阻（thermal resistor）是中(zhōng)低溫區最常用的一(yī)種溫度檢測器。熱電(diàn)阻測溫是基于金屬導體(tǐ)的電(diàn)阻值随溫度的增加而增加這一(yī)特性來進行溫度測量的。它的主要特點是測量精度高，性能穩定。其中(zhōng)鉑熱電(diàn)阻的測量精确度是最高的，它不僅廣泛應用于工(gōng)業測溫，而且被制成标準的基準儀。熱電(diàn)阻大(dà)都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，此外(wài)，現在已開(kāi)始采用鎳、錳和铑等材料制造熱電(diàn)阻。金屬熱電(diàn)阻常用的感溫材料種類較多，最常用的是鉑絲。工(gōng)業測量用金屬熱電(diàn)阻材料除鉑絲外(wài)，還有銅、鎳、鐵、鐵—鎳等。
1、
壓簧式感溫元件，抗振性能好；
壓簧式感溫元件，抗振性能好；
2、測溫精度高；
3、機械強度高，耐高溫耐壓性能好；
4、進口薄膜電(diàn)阻元件，性能可靠穩定。
熱電(diàn)阻的測溫原理是基于導體(tǐ)或半導體(tǐ)
的電(diàn)阻值随溫度變化而變化這一(yī)特性來測量溫度及與溫度有關的參數。熱電(diàn)阻大(dà)都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，現在已開(kāi)始采用鎳、錳和铑等材料制造熱電(diàn)阻。熱電(diàn)阻通常需要把電(diàn)阻信号通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。
的電(diàn)阻值随溫度變化而變化這一(yī)特性來測量溫度及與溫度有關的參數。熱電(diàn)阻大(dà)都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，現在已開(kāi)始采用鎳、錳和铑等材料制造熱電(diàn)阻。熱電(diàn)阻通常需要把電(diàn)阻信号通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。
普通型熱電(diàn)阻
從熱電(diàn)阻的測溫原理可知(zhī)，被測溫度的變化是直接通過熱電(diàn)阻阻值的變化來測量的，因此，熱電(diàn)阻體(tǐ)的引出線等各種導線電(diàn)阻的變化會給溫度測量帶來影響。
铠裝熱電(diàn)阻
铠裝熱電(diàn)阻是由感溫元件（電(diàn)阻體(tǐ)）、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體(tǐ)，它的外(wài)徑一(yī)般爲φ2--φ8mm，最小(xiǎo)可達φmm。與普通型熱電(diàn)阻相比，它有下(xià)列優點：
1、體(tǐ)積小(xiǎo)，内部無空氣隙，熱慣性上，測量滞後小(xiǎo)；
2、機械性能好、耐振，抗沖擊；
3、能彎曲，便于安裝；
4、使用壽命長。
端面熱電(diàn)阻
端面熱電(diàn)阻感溫元件由特殊處理的電(diàn)阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一(yī)般軸向熱電(diàn)阻相比，能更正确和快速地反映被測端面的實際溫度，适用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。
隔爆型熱電(diàn)阻
隔爆型熱電(diàn)阻通過特殊結構的接線盒，把其外(wài)殼内部爆炸性混合氣體(tǐ)因受到火(huǒ)花或電(diàn)弧等影響而發生(shēng)的爆炸局限在接線盒内，生(shēng)産現場不會引超爆炸。隔爆型熱電(diàn)阻可用于Bla--B3c級區内具有爆炸危險場所的溫度測量。
熱電(diàn)阻的測溫原理與熱電(diàn)偶的測溫原理不同的是，
熱電(diàn)阻是基于電(diàn)阻的熱效應進行溫度測量的，即電(diàn)阻體(tǐ)的阻值随溫度的變化而變化的特性。因此，隻要測量出感溫熱電(diàn)阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電(diàn)阻和半導體(tǐ)熱敏電(diàn)阻兩類。
熱電(diàn)阻是基于電(diàn)阻的熱效應進行溫度測量的，即電(diàn)阻體(tǐ)的阻值随溫度的變化而變化的特性。因此，隻要測量出感溫熱電(diàn)阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電(diàn)阻和半導體(tǐ)熱敏電(diàn)阻兩類。
金屬熱電(diàn)阻的電(diàn)阻值和溫度一(yī)般可以用以下(xià)的近似關系式表示，即
Rt=Rt0[1+α（t-t0）]
式中(zhōng)，Rt爲溫度t時的阻值；Rt0爲溫度t0（通常t0=0℃）時對應電(diàn)阻值；α爲溫度系數。
半導體(tǐ)熱敏電(diàn)阻的阻值和溫度關系爲
Rt=AeB/t
式中(zhōng)Rt爲溫度爲t時的阻值；A、B取決于半導體(tǐ)材料的結構的常數。
相比較而言，熱敏電(diàn)阻的溫度系數更大(dà)，常溫下(xià)的電(diàn)阻值更高（通常在數千歐以上），但互換性較差，非線性嚴重，測溫範圍隻有-50~300℃左右，大(dà)量用于家電(diàn)和汽車(chē)用溫度檢測和控制。金屬熱電(diàn)阻一(yī)般适用于-200~500℃範圍内的溫度測量，其特點是測量準确、穩定性好、性能可靠，在程控制中(zhōng)的應用極其廣泛。
工(gōng)業上常用金屬熱電(diàn)阻從電(diàn)阻随溫度的變化來看，大(dà)部分(fēn)金屬導體(tǐ)都有這個性質，但并不是都能用作測溫熱電(diàn)阻，作爲熱電(diàn)阻的金屬材料一(yī)般要求：盡可能大(dà)而且穩定的溫度系數、電(diàn)阻率要大(dà)（在同樣靈敏度下(xià)減小(xiǎo)傳感器的尺寸）、在使用的溫度範圍内具有穩定的化學物(wù)理性能、材料的複制性好、電(diàn)阻值随溫度變化要有間值函數關系（最好呈線性關系）。
目前應用最廣泛的熱電(diàn)阻材料是鉑和銅：鉑電(diàn)阻精度高，
适用于中(zhōng)性和氧化性介質，穩定性好，具有一(yī)定的非線性，溫度越高電(diàn)阻變化率越小(xiǎo)；銅電(diàn)阻在測溫範圍内電(diàn)阻值和溫度呈線性關系，溫度線數大(dà)，适用于無腐蝕介質，超過150易被氧化。中(zhōng)國最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分(fēn)度号分(fēn)别爲Pt10、Pt100、Pt1000；銅電(diàn)阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分(fēn)度号爲Cu50和Cu100。其中(zhōng)Pt100和Cu50的應用最爲廣泛。
适用于中(zhōng)性和氧化性介質，穩定性好，具有一(yī)定的非線性，溫度越高電(diàn)阻變化率越小(xiǎo)；銅電(diàn)阻在測溫範圍内電(diàn)阻值和溫度呈線性關系，溫度線數大(dà)，适用于無腐蝕介質，超過150易被氧化。中(zhōng)國最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分(fēn)度号分(fēn)别爲Pt10、Pt100、Pt1000；銅電(diàn)阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分(fēn)度号爲Cu50和Cu100。其中(zhōng)Pt100和Cu50的應用最爲廣泛。
