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技術文章

閱讀：2761 發(fā)布時間：2021-6-16

熱電阻測溫原理及材料

熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。

一、熱電阻測溫原理及材料

熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。

熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

1、鉑熱電阻的溫度特性

（1）在0~850℃范圍內(nèi)：

Rt=R0(1+At+Bt2)

（2）在-200~0℃范圍內(nèi)：

Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100) t3]

式中A、B、C的系數(shù)各為： A=3.90802×10^-3C^-1 ；B=-5.802×10^-7C^-2 C=-4.27350×10^-12C^-4

鉑電阻阻值與溫度的分度關系由止兩式?jīng)Q定。

2、銅熱電阻的溫度特性

在-50~150℃范圍內(nèi)：

Rt=R0(1+At+Bt2+Ct3)

式中 A=4.28899×10^-3C^-1；B=-2.133×10^-7C^-2；C=1.233×10^-9C^-3

銅電阻和溫度的分度關系由上式?jīng)Q定，鉑熱電阻和銅熱電阻的技術性能見表1-1

表1-1常用熱電阻的技術性能

名稱		分度號	溫度范圍℃	溫度為0℃時阻值R₀，Ω	電阻比 R₁₀₀/R₀	主要特點
標準熱電阻	鉑電阻(WZP)	Pt10	-200~850	10±0.01	1.385±0.001	測量精度高,穩(wěn)定性好,可作為基準儀器
		Pt50		50±0.05	1.385±0.001
		Pt100		100±0.1	1.385±0.001
	銅電阻(WZC)	Cu50	-50~150	50±0.05	1.428±0.002	穩(wěn)定性好,便宜;但體積大,機械強度較低
	銅電阻(WZC)	Cu100	-50~150	100±0.1	1.428±0.002	穩(wěn)定性好,便宜;但體積大,機械強度較低
	鎳電阻(WZN)	Ni100	-60~180	100±0.1	1.617±0.003	靈敏度高,體積小;但穩(wěn)定性和復制性較差
		Ni300		300±0.3	1.617±0.003
		Ni500		500±0.5	1.617±0.003
低溫熱電阻	銦電阻		3.4~90K	100		復現(xiàn)性較好,在4.5~15K溫度范圍內(nèi),靈敏度比鉑電阻高十倍;但復制性較差,材質(zhì)軟,易變形
	銠鐵熱電阻		2~300K	20、50或100 R_4.2k/R_273k約為0.07		有較高的靈敏度,復現(xiàn)性好,在0.5~20K溫度范圍內(nèi)可作精測量;但長期穩(wěn)定性和復制性較差
	鉑鈷熱電阻		2~100K	100 R_4.2k/R_273k約為0.07		熱響應好、自然小，機械性能好，溫度低于300K時，靈敏度大大高于鉑；但不能作為標準溫度計