熱電阻和熱敏電阻

關(guān)于熱電阻和熱敏電阻熱電阻的結(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。第2頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

1.常用熱電阻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。

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(1)鉑熱電阻

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。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)］第4頁,共21頁，2024年2月25日，星期天在0～850℃的溫度范圍內(nèi)Rt=R0(1+At+Bt2)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

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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。第6頁,共21頁，2024年2月25日，星期天鉑電阻分度表第7頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

(2)銅熱電阻

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）。

第8頁,共21頁，2024年2月25日，星期天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第9頁,共21頁，2024年2月25日，星期天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浸蝕性的介質(zhì)中。第10頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

用熱電阻傳感器進行測溫時，測量電路經(jīng)常采用電橋電路。熱電阻與檢測儀表相隔一段距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果有較大的影響。熱電阻內(nèi)部引線方式有二線制、三線制和四線制三種。2.3熱電阻的測量電路第11頁,共21頁，2024年2月25日，星期天內(nèi)部引線方式第12頁,共21頁，2024年2月25日，星期天兩線制這種引線方式簡單、費用低，但是引線電阻以及引線電阻的變化會帶來附加誤差。兩線制適于引線不長、測溫精度要求較低的場合。第13頁,共21頁，2024年2月25日，星期天三線制用于工業(yè)測量，一般精度第14頁,共21頁，2024年2月25日，星期天四線制實驗室用，高精度測量

第15頁,共21頁，2024年2月25日，星期天3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。第16頁,共21頁，2024年2月25日，星期天3.1熱敏電阻的電阻－溫度特性大多數(shù)：負溫度系數(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電阻溫度系數(shù)，特別適用于：－100～＋300℃之間測溫。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。CTR也具有負溫度系數(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。第17頁,共21頁，2024年2月25日，星期天熱敏電阻的電阻－溫度特性曲線第18頁,共21頁，2024年2月25日，星期天3.2熱敏電阻的應(yīng)