其他电阻传感器ppt课件.ppt

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1、3.2两种测温电阻式传感器一.热电阻传感器二.半导体热敏电阻传感器热电阻传感器利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温。热电阻广泛用来测量－200～850℃范围内的温度，少数情况下，低温可测量至1K，高温达1000℃。标准铂电阻温度计的精确度高，作为复现国际温标的标准仪器。一.热电阻传感器要求：（1）温度系数、电阻率较高→提高灵敏度，体积小，反应快（2）理化性能稳定→提高稳定性和准确性，复现性好（3）良好的输入-输出特性→线性/接近线性，测量精度高（4）良好的工艺性→批量生产，降低成本材料：纯金属---铂、铜、镍、铁（5

2、）较大的测温范围→特别是在低温范围原理：热能热电阻电阻值温度热电阻阻值特点：0~+850℃：0~-200℃：应用：(1)在高温和氧化介质中性能极为稳定，易于提纯，工艺性好(2)输入输出特性接近线性(4)贵重金属，成本较高标准温度计，高精度工业测温，高低温测试构成：金属铂丝(0.02~0.07mm)绕制成线圈(3)测量精度高：<0℃:±1℃、0~100℃:±0.5℃、100~650℃:±0.5%五、温度检测R0：0℃时的温度–标准值(Pt100,Pt500)(2)铂电阻(Pt)1.工作原理温度升高，金属内部原子晶格的振动加

3、剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值增加，我们称其为正温度系数，即电阻值与温度的变化趋势相同。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。对用于制造热电阻材料的要求：具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率R-t关系最好成线性物理化学性能稳定容易加工、价格尽量便宜等。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。2.常用热电阻铂热电阻的特点是精度高、稳定性好、性能可靠，所以在温度传感器中得到了广泛应用。铂易

4、于提纯，在高温和氧化性介质中物理化学性质稳定，电阻率较大，能耐较高的温度；制成的铂电阻输出－输入特性接近线性。铂电阻制成的温度计，除作温度标准外，还广泛应用于高精度的工业测量。由于铂为贵金属，一般在测量精度要求不高和测温范围较小时，均采用铜电阻。(1)铂热电阻在0～850℃的温度范围内Rt=R0(1+At+Bt2)在ITS—90中，这些常数规定为A=3.97×10-13/℃B=-5.85×10-7/℃2C=-4.22×10-12/℃4按IEC标准，铂热电阻的使用温度范围为-200～850℃。铂热电阻的特性方程为：在-200～

5、0℃的温度范围内Rt=R0［1+At+Bt2+Ct3(t-100)］可见：热电阻在温度t时的电阻值与0℃时的电阻值R0有关。目前我国规定工业用铂热电阻有R0=10Ω和R0=100Ω两种，它们的分度号分别为Pt10和Pt100，其中以Pt100为常用。铂热电阻不同分度号亦有相应分度表，即Rt-t的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值Rt，便可从分度表上查出对应的温度值。铂电阻分度表在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，可采用铜热电阻进行测温，它的测量范围为-50～150℃。铜热电阻在测量范围内其电阻值与温度的关系几乎是

6、线性的，可近似地表示为Rt=R0（1+αt）α=4.28×10-3/℃两种分度号：Cu50(R0=50Ω)和Cu100（R0=100Ω）。(2)铜热电阻当温度高于100℃时易被氧化，因此适用于温度较低和没有浸蚀性的介质中工作铜热电阻的特点铜热电阻的电阻温度系数较大、线性性好、价格便宜。缺点：电阻率较低，电阻体的体积较大，热惯性较大，稳定性较差，在100℃以上时容易氧化，因此只能用于低温及没有浸蚀性的介质中。铜热电阻的分度表分度号：Cu50温度/℃0102030405060708090电阻/Ω－050.0047.8545.70

7、43.5541.4039.24050.0052.1445.2856.4258.5660.7062.8464.9867.1269.2610071.4073.5475.6877.8379.9882.13镍使用温度范围是-50～100℃和-50～150℃。但目前应用较少：镍非线性严重，材料提取也困难。但灵敏度都较高，稳定性好，在自动恒温和温度补偿方面的应用较多。（我国定为标准化热电阻）铟电阻适宜在-269～-258℃温度范围内使用，测温精度高，灵敏度是铂电阻的10倍，但是复现性差。锰电阻适宜在-271～-210℃温度范围内使用，灵敏度高

8、，但是质脆易损坏。碳电阻适宜在-273～-268.5℃温度范围内使用，热容量小，灵敏度高，价格低廉，操作简便，但是热稳定性较差。(3)其它热电阻热电阻的结构电阻丝采用双线并绕法绕制在具有一定形状的云母、石英或陶瓷塑料支架上，支架起支撑和绝缘作用。用