熱電阻的原理與選型

熱電阻使用與維護(hù)武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院WuhanElectricPowerVocationalandTechnicalCollege選型熱電阻的原與傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)時(shí)間：2021.8.25溫度傳感器及儀表使用維護(hù)理目錄CONTNETS01熱電阻的測(cè)溫原理02熱電阻的材料、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用場(chǎng)景03模塊訓(xùn)練與自測(cè)熱電阻溫度計(jì)是一種常用的測(cè)溫儀器，具有測(cè)溫精度高，性能穩(wěn)定，靈敏度高，應(yīng)用范圍廣，可遠(yuǎn)距離測(cè)溫，能實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制和記錄等許多優(yōu)點(diǎn)。因此在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。熱電阻的測(cè)溫原理概述

取一只100W/220V燈泡，用萬(wàn)用表測(cè)量其電阻值，可以發(fā)現(xiàn)其冷態(tài)阻值只有幾十歐姆，而計(jì)算得到的額定熱態(tài)電阻值應(yīng)為484

。

熱電阻的測(cè)溫原理利用導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量溫度。

即電阻值和溫度有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，電阻值是溫度的函數(shù)。

不同材料的電阻在不同的測(cè)溫范圍內(nèi)，電阻與溫度的關(guān)系式有所不同，一般可用下述經(jīng)驗(yàn)公式表示：Rt

=

R0(1

+At

+

Bt2

+Ct3

+...)式中

Rt

：某一溫度t下的電阻值，Ω；

t：被測(cè)介質(zhì)溫度，°C；

R0：0°C時(shí)的電阻值；

A、B、C：溫度系數(shù)。熱電阻的測(cè)溫原理測(cè)溫原理接線盒熱電阻材料結(jié)構(gòu)熱電阻的測(cè)溫原理引出線密封套管緊固螺栓測(cè)溫元件保護(hù)套管線圈骨架保護(hù)層銅電阻絲扎線補(bǔ)償繞組銅質(zhì)引腳鉚釘鉑電阻絲銀質(zhì)引腳熱電阻外形銅電阻絲結(jié)構(gòu)鉑電阻絲結(jié)構(gòu)常用的制作熱電阻的材料主要有鉑和銅。熱電阻的測(cè)溫原理熱電阻材料要求有較大的電阻溫度系數(shù)。有較大的電阻率。電阻——溫度特性好。同一材料的復(fù)現(xiàn)性好、復(fù)制性強(qiáng)。物理、化學(xué)性能穩(wěn)定。價(jià)格便宜。骨架的材料主要有云母、玻璃、陶瓷、有機(jī)塑料、石英玻璃等。熱電阻的骨架要求體膨脹系數(shù)小有良好的絕緣性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度無(wú)腐蝕且能而受高溫?zé)犭娮璧臏y(cè)溫原理工業(yè)熱電阻的引線一般為三線制，有時(shí)為二線制，使用時(shí)可接成三線制，以減小測(cè)量誤差。標(biāo)準(zhǔn)熱電阻引線均為四線制。熱電阻的測(cè)溫原理熱電阻引線要求電阻率小有較小的電阻溫度系數(shù)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定熱電阻小

目前國(guó)際上最常見的熱電阻有鉑、銅及半導(dǎo)體熱敏電阻等。考慮靈敏度高、重復(fù)性好、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，制成熱電阻應(yīng)用最多的是銅（Cu）、鉑（Ｐt）。熱電阻選型熱電阻的類型常用分度號(hào)Cu50含義：字母：表示熱電阻的材料數(shù)字：表示熱電阻在0℃的電阻值Cu100Pt50

Pt100

熱電阻選型

特點(diǎn)：穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、性能可靠。原因：鉑在氧化氣體、甚至高溫下物理、化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,鉑電阻的輸出—輸入特性接近線性，且測(cè)量精度高，所以它能用作工業(yè)測(cè)溫元件和作為溫度標(biāo)準(zhǔn)。按國(guó)際溫標(biāo)IPTS-68規(guī)定，在-259.34℃~630.73℃溫域內(nèi)，以鉑電阻溫度計(jì)作基準(zhǔn)器。測(cè)溫范圍：（-200~850）℃應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室中注意：鉑在還原性氣體尤其在高溫還原性氣體中，容易被污染，導(dǎo)致鉑絲變脆，并改變電阻與溫度間的關(guān)系。因此必須用保護(hù)套管把電阻體與有害氣體隔離。鉑電阻熱電阻選型特點(diǎn)：電阻值與溫度關(guān)系幾乎線性，電阻溫度系數(shù)較大，材料易提純，價(jià)格較便宜。測(cè)溫范圍：－50~150℃應(yīng)用范圍：測(cè)量準(zhǔn)確度要求不是很高，溫度較低的場(chǎng)合。缺點(diǎn)：250℃以上容易氧化，故只能在低溫及沒有腐蝕的介質(zhì)中應(yīng)用，銅的電阻率較小，ρ=0.017Ω.mm2/m，銅的熱電阻體積較大。銅電阻熱電阻選型名稱分度號(hào)0℃時(shí)的電阻∕Ω用途鉑熱電阻Pt100R0=1001、作為基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)使用。2、工業(yè)上使用。鉑熱電阻Pt10R0=10用于中、高溫銅熱電阻Cu100R0=100用于低溫，不能大于150℃銅熱電阻Cu50R0=50用于低溫，不能大于150℃常用熱電阻的對(duì)比熱電阻選型熱電阻的使用注意事項(xiàng)自熱導(dǎo)致的誤差：電阻消耗的電功率會(huì)造成電阻值的變化。所以在使用中要盡可能的去減小因?yàn)殡娮杵魍姰a(chǎn)生自熱而引起的誤差。限制電流一般要小于6mA。引線電阻的影響：金屬電阻它本身電阻就比較小，而引線電阻值以及其變化帶來(lái)的影響是不能忽略。引線采用三線式或者四線式的接法。置入深度的要求：置入深度是不可以小于熱電阻本身直徑8-10倍深度的。在工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)量(-100～500)℃范圍的溫度，準(zhǔn)確度高，自動(dòng)測(cè)量方便。熱電阻選型模塊訓(xùn)練與自測(cè)

R0=100時(shí)用于中、高溫的熱電阻是()。A.Cu50B.Cu100

C.Pt10D.Pt100

R0=10時(shí)作為基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)使用的熱電阻是()。A.Cu50B.Cu100

C.Pt10

D.Pt100

R0=100時(shí)用于低溫，不大于150℃的熱電阻是()。A.Cu50B.Cu100

C.Pt10

D.Pt100

R0=50時(shí)用于低溫，不大于150℃的熱電阻是()。A.Cu50B.Cu100

C.Pt10

D.Pt100熱電阻溫度計(jì)是一種常用的

。熱電阻溫度計(jì)是利用

的電阻值隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的

或

。常用的制作熱電阻的材料主要有：