電阻式傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而

電阻式傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。電阻式傳感器分為熱電阻傳感器和半導(dǎo)體熱電阻傳感器兩類。前者稱為熱電阻，后者稱為熱敏電阻。熱電阻廣泛用來測量－200～960℃范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測量至1K，高溫達1000℃。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計的精確度高，作為復(fù)現(xiàn)國際溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。

第二節(jié)電阻式溫度傳感器一、熱電阻（一）熱電阻測溫原理

熱電阻主要是利用電阻隨溫度升高而增大的特性來測量溫度的。熱電阻的阻值與溫度的關(guān)系為：Rt=R0［1+At+Bt2+Ct3+Dt4)］式中：R0－熱電阻在0℃時的電阻值

A、B、C、D－溫度系數(shù)。aRtR1R1R4R0R2R3ABDCbcΔU熱電阻測溫原理采用電橋測量Rt的變化，并轉(zhuǎn)化為電壓輸出。其原理如右圖所示。當(dāng)溫度處于測量下限時，Rt＝Rtmin，調(diào)節(jié)R3使?jié)M足R3×(Rtmin+2Rl+R0)＝R2×R4，達到電橋平衡，ΔU＝0，即EaRtR1R1R4R0R2R3ABDCbcΔU當(dāng)溫度上升，Rt＝Rtmin＋ΔRt，橋路失去平衡，有則輸出ΔU≠0當(dāng)ΔRt<<Rtmin+2R1+

R4時，ΔU與ΔRt之間呈現(xiàn)較好的正比關(guān)系。aRtR1R1R4R0R2R3ABDCbcΔU在實際應(yīng)用中熱電阻引入橋路的連接導(dǎo)線的阻值Rl會隨環(huán)境溫度的變化而變化，有2ΔRl的變化與熱電阻阻值變化相疊加，此時

為消除熱電阻的引線電阻因溫度產(chǎn)生誤差，工業(yè)上采用三線制橋路聯(lián)結(jié)，即相臨兩橋臂增加同一阻值的電阻，對電橋的平衡無影響。

三線制橋路聯(lián)結(jié)即：可見連接導(dǎo)線電阻的影響基本消除，但不完全。在環(huán)境溫度0～50℃內(nèi)使用，可以滿足工程要求。（二）常用熱電阻及結(jié)構(gòu)

對用于制造熱電阻材料的要求：具有盡可能大和穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)和電阻率

R-t關(guān)系最好成線性物理化學(xué)性能穩(wěn)定復(fù)現(xiàn)性好等。目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻。常用熱電阻結(jié)構(gòu)電阻絲采用雙線并繞法繞制在具有一定形狀的云母、石英或陶瓷塑料支架上，支架起支撐和絕緣作用。

鉑熱電阻的特點是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠，所以在溫度傳感器中得到了廣泛應(yīng)用。按IEC標(biāo)準(zhǔn)，鉑熱電阻的使用溫度范圍為-200～850℃。鉑熱電阻的特性方程為：在-200～0℃的溫度范圍內(nèi)Rt=R0［1+At+Bt2+Ct3(t-100)］1、鉑熱電阻在0～850℃的溫度范圍內(nèi)Rt=R0(1+At+Bt2)在ITS—90中，這些常數(shù)規(guī)定為

A=3.9083×10-13/℃

B=-5.775×10-7/℃2

C=-4.183×10-12/℃4

可見：熱電阻在溫度t時的電阻值與0℃時的電阻值R0有關(guān)。目前我國規(guī)定工業(yè)用鉑熱電阻有R0=10Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號分別為Pt10和Pt100，其中以Pt100為常用。鉑熱電阻不同分度號亦有相應(yīng)分度表，即Rt-t的關(guān)系表，這樣在實際測量中，只要測得熱電阻的阻值Rt，便可從分度表上查出對應(yīng)的溫度值。鉑電阻分度表在一些測量精度要求不高且溫度較低的場合，可采用銅熱電阻進行測溫，它的測量范圍為-50～150℃。銅熱電阻在測量范圍內(nèi)其電阻值與溫度的關(guān)系幾乎是線性的，可近似地表示為Rt=R0（1+αt）α=4.28×10-3/℃兩種分度號：Cu50(R0=50Ω)和Cu100（R0=100Ω）。

2、銅熱電阻

銅熱電阻的分度表分度號：Cu50溫度/℃0102030405060708090電阻/Ω－050.0047.8545.7043.5541.4039.24050.0052.1445.2856.4258.5660.7062.8464.9867.1269.2610071.4073.5475.6877.8379.9882.13銅熱電阻的特點銅熱電阻的電阻溫度系數(shù)較大、線性性好、價格便宜。缺點：電阻率較低，電阻體的體積較大，熱慣性較大，穩(wěn)定性較差，在100℃以上時容易氧化，因此只能用于低溫及沒有侵蝕性的介質(zhì)中。二、熱敏電阻熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的一種熱敏元件，其特點是電阻率隨溫度而顯著變化。其符號為：（一）熱敏電阻的電阻－溫度特性大多數(shù)：負(fù)溫度系數(shù)。熱敏電阻在不同值時的電阻－溫度特性，溫度越高，阻值越小，且有明顯的非線性。NTC熱敏電阻具有很高的負(fù)電阻溫度系數(shù)，特別適用于：－100～＋300℃之間測溫。NTC以MF為其型號。PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，且有斜率最大的區(qū)域，當(dāng)溫度超過某一數(shù)值時，其電阻值朝正的方向快速變化。其用途主要是彩電消磁、各種電器設(shè)備的過熱保護等。PTC以MZ為其型號。CTR也具有負(fù)溫度系數(shù)，但在某個溫度范圍內(nèi)電阻值急劇下降，曲線斜率在此區(qū)段特別陡，靈敏度極高。主要用作溫度開關(guān)。各種熱敏電阻的阻值在常溫下很大，不必采用三線制或四線制接法，給使用帶來方便。熱敏電阻的電阻－溫度特性曲線（二）熱敏電阻的應(yīng)用1、熱敏電阻測溫2、熱敏電阻用于溫度補償3、熱敏電阻用于溫度控制

電熱水器電路本章小結(jié)1、熱電偶基于熱電效應(yīng)原理而工作。要認(rèn)真理解中間溫度定律和中間導(dǎo)體定律。熱電偶有四種冷端溫度補償法，分別為：補償導(dǎo)線；冷端溫度校正法；冰浴法和補償電橋法。熱電偶的測溫范圍為-270～+1800℃，是廣泛應(yīng)用的溫度測量系統(tǒng)。2、電阻式傳感器分為金屬熱電阻傳感器和半導(dǎo)體電阻傳感器兩類；前者稱為熱電阻，后者稱為