热电阻传感器资料课件.ppt

《热电阻传感器资料课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2.3热电阻式传感器2.3.1(金属)热电阻2.3.2(半导体)热敏电阻2.3.3热电阻式传感器的应用上一页下一页返回取一只100W/220V灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热态电阻值应为484。2.3.1金属热电阻热电阻＝电阻体（最主要部分）＋绝缘套管＋接线盒作为热电阻的材料要求（特征）：1）电阻与温度变化具有良好的线性关系；2）电阻温度系数大，便于精确测量，（以提高热电阻的灵敏度）；3）电阻率高，热容量小，反应速度快。4）在测量范围内具有稳定的物理和化学性能；5）应有良好的可加工性，且价格便宜。使用最广泛的热电阻材料是铂和铜，低温测量中是常用

2、铟、锰、碳等制成的热电阻。上一页下一页返回热电阻的结构上一页下一页返回普通工业用热电阻式温度传感器1）常用热电阻⑴铂热电阻铂电阻(IEC)的电阻率较大，电阻—温度关系呈非线性，测温范围广，精度高，且材料易提纯，复现性好；物理、化学性质都很稳定。因此主要用来作为复现温标的基准器当℃时当℃时Rt为温度为t时的电阻值;R0为温度为0时的电阻值;A、B、C为常数,A=3.96847X10-3℃-1；B=-5.847X10-7℃-2;C=-4.22X10-12℃-4。上一页下一页返回（2）铜热电阻应用：测量精度要求不高且温度较低的场合测量范围：―50～150℃优点：温度范围内线性关系好，灵敏度比铂电阻

3、高，容易提纯、加工，价格便宜，复制性能好。缺点：易于氧化，一般只用于150℃以下的低温测量和没有水分及无侵蚀性介质的温度测量。与铂相比，铜的电阻率低，所以铜电阻的体积较大。上一页下一页返回铜电阻的阻值与温度之间的关系为：上一页下一页返回当℃时，Rt=R0(1+at)Rt温度为t时的电阻值;R0为温度0℃时的电阻值;a为温度为0℃时的电阻温度系数。铜热电阻结构示意图铂热电阻结构示意图上一页下一页返回铜热电阻2.3.2半导体热敏电阻定义：热敏电阻是一种利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成，由金属氧化物和化合物按不同的配方比例烧结的敏感元件。优点：(1)热敏电阻的温度系数比金属大（4～9倍）

4、(2)电阻率大，体积小，热惯性小，适于测量点、表面温度及快速变化的温度。(3)结构简单、机械性能好。缺点：线性度较差，复现性和互换性较差。上一页下一页返回热敏电阻分类：正温度系数(PTC)负温度系数(NTC)临界温度系数(CTR)热敏电阻典型特性上一页下一页返回PTC热敏电阻－正温度系数钛酸钡掺合稀土元素烧结而成用途：彩电消磁，各种电器设备的过热保护，发热源的定温控制，限流元件。CTR热敏电阻－负温度系数以三氧化二钒与钡、硅等氧化物，在磷、硅氧化物的弱还原气氛中混合烧结而成用途：温度开关。NTC热敏电阻－很高的负电阻温度系数主要由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧化物混合烧结而成应用：

5、点温、表面温度、温差、温场等测量自动控制及电子线路的热补偿线路上一页下一页返回1.热敏电阻的主要特性⑴温度特性⑵伏安特性上一页下一页返回⑴温度特性NTC型热敏电阻，在较小的温度范围内，电阻-温度特性式中RT,R0——热敏电阻在绝对温度T，T0时的阻值()；T0,T——介质的起始温度和变化温度（K）；t0,t——介质的起始温度和变化温度（℃）；B——热敏电阻材料常数，一般为2000～6000K，其大小取决于热敏电阻的材料。上一页下一页返回若已知两个电阻值以及相应的温度值，就可求得B值。一般取20℃和100℃时的电阻R20和R100计算B值，即将T=373K，T0=293K代入上式，则将B值及R

6、0=R20代入式就确定了热敏电阻的温度特性:上一页下一页返回B和α值是表征热敏电阻材料性能的两个重要参数，热敏电阻的电阻温度系数比金属丝的高很多，所以它的灵敏度很高。热敏电阻的电阻温度系数热敏电阻在其本身温度变化1℃时，电阻值的相对变化量上一页下一页返回⑵伏安特性在稳态情况下，通过热敏电阻的电流I与其两端的电压U之间的关系，上一页下一页返回伏安特性当流过热敏电阻的电流很小时:不足以使之加热。电阻值只决定于环境温度，伏安特性是直线，遵循欧姆定律。主要用来测温。当电流增大到一定值时：流过热敏电阻的电流使之加热，本身温度升高，出现负阻特性。因电阻减小，即使电流增大，端电压反而下降。其所能升高的温度

7、与环境条件(周围介质温度及散热条件)有关。当电流和周围介质温度一定时，热敏电阻的电阻值取决于介质的流速、流量、密度等散热条件。可用它来测量流体速度和介质密度。上一页下一页返回2.热敏电阻的结构构成：热敏探头、引线、壳体二端和三端器件：为直热式，即热敏电阻直接由连接的电路获得功率；四端器件：旁热式上一页下一页返回热敏电阻的结构形式上一页下一页返回3.热敏电阻的主要参数⑴标称电阻值RH在环境温度为25±0.2℃时