大連大學(xué)建筑環(huán)境測試技術(shù)5

2023/2/11建筑環(huán)境測試技術(shù)2第四次課復(fù)習(xí)3第三章溫度測量3.1溫度測量概述一、溫標(biāo)

溫標(biāo)基本內(nèi)容：規(guī)定不同溫度范圍內(nèi)的基準(zhǔn)儀器；選擇一些純物質(zhì)的平衡態(tài)溫度作為溫標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)；建立內(nèi)插公式可計(jì)算出任何兩個(gè)相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)間的溫度值。溫標(biāo)三要素：溫度計(jì)、固定點(diǎn)、內(nèi)插方程41.經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)(1)攝氏溫標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰點(diǎn)是攝氏零度，沸點(diǎn)為100度，而將汞柱在這兩點(diǎn)間等分為100格，每等分格為攝氏1度，標(biāo)記℃。(2)華氏溫標(biāo)

規(guī)定水的沸點(diǎn)為212度，氯化銨與冰的混合物為0度，中間等分為212份，每一份為1度記作℉。稱為華氏溫標(biāo)。5Q1：卡諾熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃浚籕0：卡諾熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃縌1/Q0=T1/T0

假設(shè)一卡諾熱機(jī)工作在溫度為T0的低溫?zé)嵩春臀粗獪囟葻嵩吹母邷責(zé)嵩粗g，如果該卡諾熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃繛镼0，從高溫?zé)嵩次盏臒崃繛镼1，那么高溫?zé)嵩吹臏囟葹門1=

Q1/Q0·T0T0T1卡諾熱機(jī)Q0Q1熱力學(xué)溫度的內(nèi)插方程2.熱力學(xué)溫標(biāo)63．國際溫標(biāo)1927年建立，稱ITS-27。此后大約每隔20年進(jìn)行一次重大修改，1990年新的國際溫標(biāo)（ITS-90）開始實(shí)施。國際攝氏溫度（℃）和國際實(shí)用溫度（K）關(guān)系為：（3.1.3）定義的基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)儀器以及內(nèi)插公式，溫度標(biāo)準(zhǔn)的傳遞等。7測溫儀表接觸式非接觸式膨脹式電阻式熱電式固體式液體式壓力式金屬非金屬金屬非金屬全輻射高溫計(jì)單色高溫計(jì)比色高溫計(jì)紅外高溫計(jì)二、溫度測量方法及測量儀表的分類83.2膨脹式溫度計(jì)膨脹式固體式液體式壓力式雙金屬片水銀溫度計(jì)、有機(jī)液體氣體、蒸汽壓、液體一、液體膨脹式溫度計(jì)二、固體膨脹式溫度計(jì)三、壓力式溫度計(jì)91-玻璃溫包2-毛細(xì)管3-刻度標(biāo)尺4-膨脹室10雙金屬溫度計(jì)11實(shí)例工業(yè)用雙金屬溫度計(jì)12壓力式溫度計(jì)13本次課開始新內(nèi)容14具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定、復(fù)現(xiàn)性好、體積小、響應(yīng)時(shí)間短等各種優(yōu)點(diǎn)。3.3熱電偶測溫P69熱電偶是目前世界上科研和生產(chǎn)中應(yīng)用最普遍、最廣泛的溫度測量元件。利用不同導(dǎo)體間的“熱電效應(yīng)”現(xiàn)象制成，將溫度信號轉(zhuǎn)換成電勢（mV）信號，配以測量毫伏的儀表或變送器可實(shí)現(xiàn)溫度的測量或溫度信號的轉(zhuǎn)換。15背景知識（熱電效應(yīng)）塞貝克1770年生于塔林（現(xiàn)愛沙尼亞首都）。1820年代初期，塞貝克通過實(shí)驗(yàn)方法研究了電流與熱的關(guān)系。1821年，塞貝克將兩種不同的金屬導(dǎo)線連接在一起，構(gòu)成一個(gè)電流回路。他將兩條導(dǎo)線首尾相連形成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，他突然發(fā)現(xiàn)，如果把其中的一個(gè)結(jié)加熱到很高的溫度而另一個(gè)結(jié)保持低溫的話，電路周圍存在磁場。--------------------百度百科16背景知識1834年法國物理學(xué)家帕爾帖（鐘表匠）在銅絲的兩頭各接一根鉍絲，在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負(fù)極上，通電后，發(fā)現(xiàn)一個(gè)接頭變熱，另一個(gè)接頭變冷。這說明兩種不同材料組成的電回路在有直流電通過時(shí)，兩個(gè)接頭處分別發(fā)生了吸放熱現(xiàn)象。這就是熱電制冷的依據(jù)。17背景知識湯姆遜1824年生于愛爾蘭，十歲便入讀格拉斯哥大學(xué)，約在14歲開始學(xué)習(xí)大學(xué)程度的課程，15歲時(shí)憑一篇題為“地球形狀”的文章獲得大學(xué)的金獎?wù)?。后來到了劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)，并以全年級第2名的成績畢業(yè)。在格拉斯哥大學(xué)創(chuàng)建了第一所現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)室；24歲時(shí)發(fā)表一部熱力學(xué)專著，建立溫度的“絕對熱力學(xué)溫標(biāo)”；27歲時(shí)發(fā)表《熱力學(xué)理論》一書，建立熱力學(xué)第二定律，使其成為物理學(xué)基本定律；與焦耳共同發(fā)現(xiàn)氣體擴(kuò)散時(shí)的焦耳－湯姆遜效應(yīng)；歷經(jīng)9年建立歐美之間永久大西洋海底電纜。湯姆遜一生研究范圍相當(dāng)廣泛，他在數(shù)學(xué)物理、熱力學(xué)、電磁學(xué)、彈性力學(xué)、以太理論和地球科學(xué)等方面都有重大的貢獻(xiàn)。1856年，湯姆遜利用他所創(chuàng)立的熱力學(xué)原理發(fā)現(xiàn)了第三熱電效應(yīng)。18接觸電勢溫差電勢

熱電勢A和B所組成回路的兩個(gè)接合點(diǎn)處的溫度不相同;兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料A和B組成閉合回路;回路中就有電流產(chǎn)生，說明回路中有電動勢存在，這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。也稱為塞貝克效應(yīng)。由此效應(yīng)所產(chǎn)生的電動勢，通常稱為熱電勢。一、熱電偶的工作原理19(一）接觸電勢（珀?duì)柼妱荩┳罱K形成由A向B的靜電場。當(dāng)擴(kuò)散力和電場力達(dá)到平衡時(shí)，材料A和B之間就建立起一個(gè)固定的電動勢。

兩種材料自由電子密度不同而在其接觸處形成電動勢的現(xiàn)象，稱珀?duì)柼?yīng)。其電動勢稱為接觸電勢。材料A電子密度大于材料BA失去電子而呈正電位，B獲得電子而呈負(fù)電位；

由于導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料內(nèi)部電子密度不同，當(dāng)兩種不同性質(zhì)的材料相互接觸時(shí)，會在接觸面發(fā)生電荷擴(kuò)散移動；接觸電勢EAB（T）20

理論上已證明該接觸電勢的大小和方向主要取決于兩種材料的性質(zhì)和接觸面(點(diǎn)）溫度的高低。其關(guān)系式為:——單位電荷，4.802×10-10絕對靜電單位；—玻耳茲曼常數(shù)，1.38×10-23J/℃；——材料A和B在溫度為T時(shí)的電子密度；式中：——接觸處的溫度，K。

對應(yīng)的兩個(gè)接觸面(點(diǎn)）的電勢可分別由式(3.3.1)表示:(3.3.1)即式(3.3.2)和(3.3.3)。特點(diǎn)：①溫度越高電勢越大；②兩導(dǎo)體電子密度比值越大，接觸電勢越大。21

材料兩端溫度不同，兩端電子所具有能量不同，溫度較高端電子具有較高能量，其電子將向溫度較低的端運(yùn)動；材料兩端形成一由高溫端向低溫端的靜電場，這個(gè)電場將阻止電子的移動；當(dāng)達(dá)到動態(tài)平衡，兩端建立溫差電勢。

由同一種導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料因其兩端溫度不同而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為湯姆遜效應(yīng)。其產(chǎn)生的電動勢稱為溫差電勢。(二）溫差電勢（湯姆遜電勢）

T＞T0＋－22N---材料的電子密度，是溫度的函數(shù)；T，T0---材料兩端的溫度；t----沿材料長度方向的溫度分布。

材料的溫差電勢大小與材料兩端溫度和材料性質(zhì)有關(guān)。(三）閉合回路的總熱電勢接觸電勢溫差電勢工作端、熱端參考端、冷端(3.3.4)(3.3.5)(3.3.6)接觸電勢大于溫差電勢，EAB(T)最大23分別帶入(3.3.4)式(3.3.5)推導(dǎo)整理后可得：

可見，若材料A和B已定，則NA和NB只是溫度的單值函數(shù)。即

如果冷端溫度T0保持恒定，這個(gè)熱電勢就是熱端溫度T的單值函數(shù)，即(3.3.7)24熱電偶的工作原理25工程上所使用的各種類型熱電偶均把E(t)和t的關(guān)系制成易于查找的表格形式，這種表格稱為熱電偶的分度表。見335頁附表1舉例：?。?！本專業(yè)學(xué)生基本技能，應(yīng)該掌握261.已知：T=260℃,測得的E（260，0℃）=？mv2.已知：E（T，0℃）=4.386mvT=?℃0.317mv950℃27結(jié)論：熱電偶回路熱電勢的大小，只與組成熱電偶的材料和材料兩端連接點(diǎn)所處的溫度有關(guān)，與熱電偶絲的直徑、長度及沿程溫度分布無關(guān)。只有用兩種不同性質(zhì)的材料才能組成熱電偶，相同材料組成的閉合回路不會產(chǎn)生熱電勢。熱電偶的兩種材料確定之后，熱電勢的大小只與熱電偶兩端接點(diǎn)的溫度有關(guān)。如果T0已知且恒定，則f(T0)為常數(shù)?；芈房偀犭妱軪AB(T,T0)只是溫度的單值函數(shù)。熱電偶冷端溫度必須保持恒定，最好是零度。28（一）均質(zhì)導(dǎo)體定則

由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論沿材料長度方向各處溫度如何分布，回路中均不產(chǎn)生熱電勢。反之，如果回路中有熱電勢存在則材料必為非均質(zhì)的。（二）中間導(dǎo)體定則

在熱電偶回路中接入第三種（或多種）均質(zhì)材料，只要所接入的材料兩端連接點(diǎn)溫度相同，則所接入的第三種材料不影響原回路的熱電勢。二、熱電偶的應(yīng)用定則291.利用熱電偶的分度表（在冷端保持為0℃條件下得出的），可以求得冷端在任意實(shí)際溫度下（例如冷端在室溫T0時(shí)），被測溫度的實(shí)際值。

2.用補(bǔ)償導(dǎo)線延長熱電偶到溫度穩(wěn)定的地方。中間溫度定則應(yīng)用（三）中間溫度定則

兩種不同材料組成的熱電偶回路，其接點(diǎn)溫度分別為T和T0時(shí)的熱電勢EAB(T,T0)等于熱電偶在接點(diǎn)溫度為(T,Tn)和(Tn,T0)時(shí)相應(yīng)的熱電勢和的代數(shù)和，其中Tn為中間溫度。30三、常用熱電偶的結(jié)構(gòu)與分類熱電偶材料應(yīng)滿足以下要求。1.兩種材料所組成的熱電偶應(yīng)輸出較大的熱電勢，以得到較高的靈敏度，且要求熱電勢和溫度之間盡可能呈線性的函數(shù)關(guān)系。312.能應(yīng)用于較寬的溫度范圍，物理化學(xué)性能、熱電特性都較穩(wěn)定。即要求有較好的耐熱性、抗氧化、抗還原、抗腐蝕等性能。3.具有高導(dǎo)電率和低電阻溫度系數(shù)。4.材料復(fù)現(xiàn)性好，便于成批生產(chǎn)，制造簡單，價(jià)格低廉。三、常用熱電偶的結(jié)構(gòu)與分類熱電偶材料應(yīng)滿足以下要求。32（一）熱電偶的結(jié)構(gòu)1-接線盒2-保護(hù)套管3-絕緣套管4-熱電偶絲工業(yè)用熱電偶絕緣套管--多為氧化鋁管或工業(yè)陶瓷管。保護(hù)套管--根據(jù)測溫條件來確定，測量1000℃以下的溫度一般用金屬套管，測量1000℃以上的溫度則多用工業(yè)陶瓷甚至氧化鋁保護(hù)套管。熱電偶--多用細(xì)熱電極絲制成?？茖W(xué)研究中所使用的熱電偶有時(shí)不加保護(hù)套管以減少熱慣性，改善動態(tài)響應(yīng)指標(biāo)，提高測量精度。33兩個(gè)熱電極34熱電偶接點(diǎn)353637（二）常用標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶(P75表3.3.1)鉑銠10—鉑熱電偶;分度號S

正極是鉑銠合金，其成分為鉑90%與銠10%負(fù)極由純鉑制成。鎳鉻—鎳硅熱電偶分度號K正極為鎳鉻，負(fù)極為鎳硅。銅－康銅熱電偶分度號T正極為銅，負(fù)極為康銅。鉑銠30—鉑銠6熱電偶分度號B38由熱電極、絕緣材料和金屬套管三者一起經(jīng)拉細(xì)加工組成一體。鎧裝熱電偶具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、牢固、抗震等特點(diǎn)；由于測量端熱容量小，所以熱慣性小，具有很好的動態(tài)特性。外徑、長度和測量端的結(jié)構(gòu)型式可根據(jù)需要而選定。外直徑從0.25～12mm不等鎧裝式熱電偶1-金屬套管；2-絕緣材料；3-熱電極鎧裝式熱電偶斷面結(jié)構(gòu)圖39鎧裝熱電偶的結(jié)構(gòu)40由兩種金屬薄膜制成的一種特殊結(jié)構(gòu)的熱電偶。采用真空蒸鍍或化學(xué)涂層等制造工藝將兩種熱電偶材料蒸鍍到絕緣基板上，形成薄膜狀熱電偶，其熱端接點(diǎn)既小且薄，約為0.01～0.1μm。適于壁面溫度的快速測量，且響應(yīng)快，其時(shí)間常數(shù)可達(dá)到微秒級，因而可測瞬變的表面溫度。熱電極有鎳鉻－鎳硅、銅－康銅等。測溫范圍一般在300℃以下?；宄叽鐬?0mm×6mm×0.2mm。薄膜式熱電偶薄膜式熱電偶示意圖1-熱電極2-熱接點(diǎn)3-絕緣基板4-引出線41四、熱電偶測溫系統(tǒng)(一）熱電偶參考端（冷端）的處理

已知：

只有當(dāng)冷端溫度恒定的情況下，熱電偶的熱電勢是被測熱端溫度的單值函數(shù)。理論修正法補(bǔ)償導(dǎo)線法冷端補(bǔ)償器法機(jī)械零位法冰浴法

保持冷端溫度恒定方法有以下幾種：421.補(bǔ)償導(dǎo)線法

采用一種特殊的導(dǎo)線（稱為補(bǔ)償導(dǎo)線）代替部分熱電偶絲作為熱電偶的延長。

電阻率低，價(jià)格比主熱電偶絲便宜很多。

補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性在0℃～100℃范圍內(nèi)與所取代的熱電偶絲的熱電特性基本一致；

補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只是把熱電偶的參比端移至離熱源較遠(yuǎn)或環(huán)境溫度恒定的地方，但不能消除參比端不為0℃的影響，所以，仍須將參比端的溫度修正到0℃。補(bǔ)償導(dǎo)線（中間溫度定則的應(yīng)用）補(bǔ)償導(dǎo)線連接的熱電偶溫度計(jì)43常用補(bǔ)償導(dǎo)線的型號有SC，KC，KX，EX，JX，TX其中第一個(gè)字母與配用的熱電偶的分度號相對應(yīng)。字母X表示延伸型；字母C表示補(bǔ)償型熱電偶名稱補(bǔ)償導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)電動勢/mV（t=100,t0=0)正極負(fù)極材料顏色材料顏色鎳鉻－鎳硅銅紅康銅棕4.10+(-)0.15鉑銠－鉑銅紅銅鎳綠0.64+(-)0.03鎳鉻－康銅鎳鉻紫康銅棕6.32+(-)0.3銅－考銅銅紅考銅黃4.76+(-)0.1544

補(bǔ)償導(dǎo)線使用須注意事項(xiàng)如下：①各種補(bǔ)償導(dǎo)線只能與相應(yīng)型號的熱電偶匹配使用；連接時(shí)切勿將補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反；②補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接點(diǎn)的溫度，不得超過規(guī)定的使用溫度范圍，通常接點(diǎn)溫度在100℃以下，耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線可達(dá)200℃；③由于補(bǔ)償導(dǎo)線與電極材料通常并不完全相同，因此兩連接點(diǎn)溫度必須相同，否則會產(chǎn)生附加電勢、引入誤差；④在需高精度測溫場合，處理測量結(jié)果時(shí)應(yīng)加上補(bǔ)償導(dǎo)線的修正值，以保證測量精度。452.計(jì)算修正法（中間溫度定則應(yīng)用）

熱電偶的分度（分度表）是在冷端保持為0℃條件下進(jìn)行的。在實(shí)際使用條件下，若冷端溫度不能保持為0℃，則所測得的熱電勢為相對于t0溫度下的熱電勢，即EAB(t,t0)。

若能將熱電偶冷端置于已知的恒溫條件下，得到穩(wěn)定的溫度，則根據(jù)中間溫度定則公式，可得到被測溫度的實(shí)際值。測量顯示表的刻度是按分度表刻度的！46［解］［例3.3.1］用K型熱電偶在冷端溫度為25℃時(shí)；測得的熱電動勢E(T,25)＝34.36mV，試求被測熱端實(shí)際溫度？

上述例子，若冷端不作修正，則按所測測量端和參比端間的熱電動勢E(T,25)＝34.36mV查K型分度表得對應(yīng)的溫度為多少？與實(shí)際溫度相差？℃，由此產(chǎn)生的相對誤差約為？%。如果不考慮冷端溫度修正和補(bǔ)償，有時(shí)將產(chǎn)生相當(dāng)大的（溫度）測量誤差。由式(3.3.12)可得到：

E(T，0)＝E(T,25)+E(25,0)

再查K型分度表，由35.36mV查得到實(shí)際溫度T=851℃。由K型分度表查得：E(25，0)＝1.00MV，則：E(T，0)

＝34.36+1.00=35.36mV473.冷端恒溫法（冰浴法）1-冰水混合物；2-保溫瓶；3-油類或水銀；4-蒸餾水；5-試管；6-蓋；7-銅導(dǎo)線；8-熱電勢測量儀表這是一種精度最高的處理辦法，可以使t0穩(wěn)定地維持在恒溫0℃。實(shí)驗(yàn)室用。48r1、r2、r3采用錳銅絲無感繞制，其電阻溫度系數(shù)趨于零，阻值相同且基本不隨溫度變化。4.補(bǔ)償電橋法（冷端補(bǔ)償器法）

橋臂r4用銅絲無感繞制，當(dāng)在平衡點(diǎn)溫度（規(guī)定0℃或20℃）時(shí)rcu=r1。指示儀表補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶銅導(dǎo)線

當(dāng)溫度引起rcu變化時(shí)，橋路失去平衡，輸出不平衡電壓，反映溫度的變化。49WR系列熱電偶冷端補(bǔ)償器一、技術(shù)指標(biāo)1.配用熱電偶分度號：K、E、S、B、J、T、N由用戶指定。2.溫度補(bǔ)償范圍：0～50℃。3.補(bǔ)償誤差：±1℃。4.使用條件：溫度0～50℃相對濕度：＜90%5.供電電源：AC220V±10%，50Hz±2.5Hz6.安裝方式：平裝或掛裝φ5X2孔距：124mm7.外形尺寸：144×72×60mm二、安裝及接線三、校驗(yàn)方法1、校驗(yàn)時(shí)，將端子⑥、⑦斷開，從端子⑤、⑥接入標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，按Cu50分度表輸入0～50℃電阻值。在端子②、④應(yīng)輸出相應(yīng)溫度的熱偶分度號所對應(yīng)的電勢，此時(shí)②端子為電勢正極。2、由于本補(bǔ)償器是從0℃開始補(bǔ)償，所以配用動圈儀表時(shí)儀表指針應(yīng)調(diào)在0點(diǎn)。

50(二）熱電偶的測溫誤差分析(P80)（1）分度誤差：指檢定時(shí)產(chǎn)生的誤差，其值不得超過允許誤差。（2）冷端溫度引起的誤差。（3）補(bǔ)償導(dǎo)線的誤差：它是由于補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性與所配熱電偶不完全相同所造成的。（4）熱交換所引起的誤差（套管、電極散熱）。（5）測量線路和顯示儀表的誤差（動圈儀表電阻）。（6）其他誤差（干擾電壓）。5.機(jī)械零位法51

測溫點(diǎn)的選擇熱電偶的安裝位置,即測溫點(diǎn)的選擇是最重要的。（三）熱電偶的使用與安裝使用注意事項(xiàng)P90充分接觸；冷端溫度補(bǔ)償與修訂；電磁感應(yīng)；絕緣電阻（外殼接地）；保護(hù)管強(qiáng)度與清潔；最高溫度使用2.安裝原則P8952熱電偶溫度計(jì)53

導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻率與溫度有關(guān)，利用此特性制成電阻溫度感溫件，它與測量電阻阻值的儀表配套組成電阻溫度計(jì)。3.4熱電阻測溫

優(yōu)點(diǎn)：測溫準(zhǔn)確度高，信號便于傳送。

缺點(diǎn)：不能測太高的溫度，需外部電源供電，連接導(dǎo)線的電阻易受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生測量誤差。一、熱電阻的特性熱電阻是用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成的感溫元件。鉑熱電阻和銅熱電阻屬國際電工委員會推薦的，也是我國國標(biāo)化的熱電阻。54Rt—溫度為t℃時(shí)金屬導(dǎo)體的電阻；

R0—溫度為0℃時(shí)金屬導(dǎo)體的電阻；

A、B、C—與金屬材料有關(guān)的常數(shù)。

大多數(shù)金屬熱電阻具有正的電阻溫度系數(shù)，其阻值隨其溫度升高而增加，當(dāng)溫度升高1℃時(shí)，其阻值約增加0.4%-0.6%，稱具有正的電阻溫度系數(shù)。電阻值Rt與溫度t（℃）的關(guān)系可表示為：式中常用熱電組溫度關(guān)系曲線如圖3-16。鉑電阻銅電阻55熱電阻的結(jié)構(gòu)56式中，RT0——熱力學(xué)溫度T0（K）時(shí)的電阻值；

B——與半導(dǎo)體材料有關(guān)的常數(shù)。

大多數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)，阻值隨溫度升高而減小，當(dāng)溫度升高1℃時(shí)，其阻值約減小3%--6%。電阻值RT與熱力學(xué)溫度T（K）的關(guān)系可表示為57在測溫范圍內(nèi)化學(xué)和物理性能穩(wěn)定；復(fù)現(xiàn)性好；電阻溫度系數(shù)大，以得到高靈敏度；電阻率大，可以得到小體積元件；電阻溫度特性盡可能接近線性；價(jià)格低廉。

雖然大多數(shù)金屬和半導(dǎo)體的電阻與溫度之間都存在著一定的關(guān)系，但并不是所有的金屬或半導(dǎo)體都能做成電阻溫度計(jì)。用于測溫的熱電阻（或熱敏電阻）應(yīng)滿足以下要求：58二、常用熱電阻1.鉑熱電阻

采用高純度鉑絲繞制而成，具有測溫精度高、性能穩(wěn)定、復(fù)現(xiàn)性好、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，因此在基準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。但其在高溫下容易被還原性氣氛所污染，使鉑絲變脆，改變其電阻溫度特性，所以需用套管保護(hù)方可使用。在0~650℃范圍內(nèi)，其關(guān)系為式中，A、B、C——分度常數(shù)。在－200℃-0℃范圍內(nèi)，鉑的電阻溫度關(guān)系為（3.4.5）59鉑的純度用百度電阻比W（100）表示，即W（100）=R100/R0式中，R100——100℃時(shí)鉑電阻值；

R0——0℃時(shí)鉑電阻值。

鉑絲純度是決定溫度計(jì)精度的關(guān)鍵。鉑絲純度越高其穩(wěn)定性越高、復(fù)現(xiàn)性越好、測溫精度也越高。

標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，規(guī)定純度不小于1.3925；對于工業(yè)用鉑電阻溫度計(jì)純度為1.391。

國產(chǎn)工業(yè)用鉑電阻溫度計(jì)主要有三種：

Pt50,Pt100,Pt300。602.銅熱電阻

銅熱電阻的電阻值與溫度近于呈線性關(guān)系，電阻溫度系數(shù)也較大，且價(jià)格便宜，所以在一些測量精度要求不是很高的情況下，就常采用銅熱電阻。但其在高于100℃的氣氛中易被氧化，故多用于測量－50～150℃溫度范圍。我國統(tǒng)一生產(chǎn)的銅電阻溫度計(jì)主要有兩種：

Cu50,Cu100特點(diǎn)：它的電阻值與溫度的關(guān)系是線性的，電阻溫度系數(shù)也比較大，而且材料易提純，價(jià)格比較便宜，但它的電阻率低，易于氧化。在－50℃~150℃范圍內(nèi)，銅的電阻溫度關(guān)系為式中，α—銅的電阻溫度系數(shù)。

（3.4.7）613.鎳熱電阻特點(diǎn)：電阻溫度系數(shù)較鉑大，約為鉑的1.5倍。在－50～150℃內(nèi)，其電阻與溫度關(guān)系為

Rt=100+0.5485t+0.665×10-3t2+2.805×10-9t4（3.4.8）62熱電阻分度號溫度℃電阻值ΩCu50Cu100Pt10Pt10085134-140-15568.19157.384.38737.624.標(biāo)準(zhǔn)化熱電阻分度表P342-P343附錄4練習(xí)634.半導(dǎo)體熱敏電阻P83優(yōu)點(diǎn):負(fù)電阻溫度系數(shù)大，因此靈敏度高。電阻率大，可作成體積小而電阻值大的電阻元件，這就使之具有熱慣性小和可測量點(diǎn)溫度或動態(tài)溫度。缺點(diǎn)：同種半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大，非線性嚴(yán)重，元件性能不穩(wěn)定，因此互換性差、精度較低。

大多數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻具有負(fù)的溫度系數(shù)，其電阻值與溫度的