热电阻温度计教学内容.ppt

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1、热电阻温度计常用电桥测量电阻Rt的变化，并转化为电压输出R4R3R2RtAEBCDΔU图5.17不平衡电桥原理当温度处于测量下限时，Rt＝Rtmin设计桥路电阻，满足R3×Rtmin＝R2×R4此时电桥平衡，△U＝0当温度上升时，桥路失去平衡设某一时刻Rt＝Rtmin+ΔRt电桥电源E为稳压电源。电桥有电流流过时，连接导线和热电阻会发热而引起附加温度误差，在设计和使用中要求这种误差不超过0.2%。通常当流过热电阻6mA电流时，因发热会产生的误差约0.1℃，一般选择流过热电阻的电流为3mA。热电阻的引线方式1、两线制：在热电阻感温体两端各连一根导线的引线方式。两线制引线方式适用于引线不长，

2、测温精度要求较低的场合。2、三线制：在热电阻感温体一端连一根导线，另一端连两根导线的引线方式。这种引线方式可以消除引线电阻对测量的影响。AbacCDR0r1r1r1ER4R3R2RtBΔU图5.18热电阻三线制桥路连接3、四线制连线：热电阻体的两端各连接两根导线的引线方式为四线制。其中两根引线为热电阻提供恒流源I，在热电阻上产生的压降通过另两根引线引至电位差计进行测量。这种接线方式能完全消除引线电阻带来的附加误差，这种引线方式主要用于高精度的温度检测。必须指出，无论是三线制还是四线制，引线都应该从热电阻感温元件的根部引出，不能从热电阻的接线端子上分出。3．热电阻材料及常用热电阻作为热电阻

3、的材料一般要求是：电阻温度系数、电阻率要大；热容量要小；在整个测温范围内，应具有稳定的物理、化学性质和良好的复制性；电阻值随温度的变化关系，最好呈线性；价格便宜。第三节热电阻温度计331.铂电阻金属铂容易提纯,在氧化性介质中具有很高的物理化学稳定性,有良好的复制性。但价格较贵。要确定Rt～t的关系,首先要确定R0的大小。R0不同,Rt～t的关系也不同。这种Rt～t的关系称为分度表,用分度号来表示。目前我国常用的铂电阻有两种，分度号Pt100和Pt10，最常用的是Pt100，R（0℃）＝100.00Ω。第三节热电阻温度计342.铜电阻金属铜易加工提纯，价格便宜；它的电阻温度系数很大，且电阻

4、与温度呈线性关系；在测温范围为-50～+150℃内，具有很好的稳定性。在-50～+150℃的范围内，铜电阻与温度的关系是线性的。即工业上常用的铂电阻有两种，一种是R0＝50Ω，对应的分度号为Cu50。另一种是R0＝100Ω，对应的分度号为Cu100。4．热电阻温度传感器的结构（1）普通热电阻温度传感器工业用普通热电阻温度传感器由电阻体、绝缘套管、保护管、接线盒和连接电阻体与接线盒的引出线等部件组成。绝缘套管、保护管、接线盒与热电偶温度传感器基本相同，绝缘套管一般使用双芯或四芯氧化铝绝缘材料，引出线穿过绝缘管。电阻体和引出线均装在保护管内。热电阻温度传感器外形与热电偶温度传感器相同。铂电阻

5、体常见形式如图5.19所示，图5.19（a）为云母片做骨架，把云母片两边做成锯齿状，将铂丝绕在云母骨架上，然后用两片无锯齿云母夹住，再用银带扎紧。铂丝采用双线法绕制，以消除电感。图5.19铂电阻体的结构1-引出银线；2-铂丝；3-锯齿形云母骨架；4-保护用云母片；5-银绑带；6-铂电阻横截面；7-保护套管；8-石英骨架（b）采用石英玻璃，具有良好的绝缘和耐高温特性，把铂丝双绕在直径为3mm的石英玻璃上，为使铂丝绝缘和不受化学腐蚀、机械损伤，在石英管外再套一个外径为5mm的石英管。铂电阻体用银丝作为引出线。铜电阻体结构如图5.20所示。它采用直径约0.1mm的绝缘铜线（它包括锰铜或镍铜部分

6、）采用双线绕法分层绕在圆柱形塑料支架上。用直径1mm的铜丝或镀银铜丝做引出线。图5.20铜电阻体的结构1-线圈骨架；2-铜热电阻丝；3-补偿组；4-铜引出线；为改善热传导，在电阻体与保护管之间常置有金属夹持件或内套管。（2）铠装热电阻铠装热电阻是将电阻体与引出线焊接好后，装入金属小套管，再充填以绝缘材料粉末，最后密封，经冷拔、旋锻加工而成的组合体。由于铠装热电阻的体积可以做得很小，因此它的热惯性小，反应速度快。除电阻体部分外，其它部分可以做任何方向弯曲，因此它具有良好的耐震动和抗冲击的性能，并且不易被有害介质所侵蚀，其使用寿命比普通热电阻长。5．热电阻测温仪表的应用注意的几个问题（1）热

7、电阻测温仪表常用来测量-200～+600℃之间的温度。（2）热电阻的显示仪表必须与热电阻配套。（3）动态误差。由于电阻体体积较大，热容量大，其动态误差比热电偶大，这也制约了热电阻在快速测温中的应用。（4）连线电阻变化与热电阻阻值变化产生叠加，引起测量误差。应采用三线制接法予以消除。（5）热电阻通电发热引起误差。在实际测温中，热电阻流过电流使热电阻发热，从而引起误差。（6）热电阻的安装与热电偶的安装要求基本相同。铂电阻温度计特点：铂电