第二节热电阻传感器

1、第二节第二节 热电阻传感器热电阻传感器热电阻传感器的测温范围主要在中、低温区域热电阻传感器的测温范围主要在中、低温区域(-200一一650)。现在现在低温方面，已成功地应用于低温方面，已成功地应用于1K一一3K的温度测量，的温度测量，高温方面，也出现了多种用于高温方面，也出现了多种用于1000 1300 的电阻温的电阻温度传感器。度传感器。利用电阻随温度变化的特性制成的传感器叫热电阻传感器利用电阻随温度变化的特性制成的传感器叫热电阻传感器按热电阻的性质分，可分为金属热电阻和半导体热电阻按热电阻的性质分，可分为金属热电阻和半导体热电阻两大类，前者通常称为两大类，前者通常称为热电阻热电阻，后者称为

2、，后者称为热敏电阻热敏电阻。一、热电阻一、热电阻 热电阻是由电阻体、绝缘套管和接线盒等主要部件组成的。热电阻是由电阻体、绝缘套管和接线盒等主要部件组成的。(一一)铂电阻铂电阻 铂电阻的特点是精度高、稳定性好、性能可靠。铂电阻的特点是精度高、稳定性好、性能可靠。 铂电阻的精度与铂的提纯程度有关，铂的纯度通常用铂电阻的精度与铂的提纯程度有关，铂的纯度通常用百度电阻比百度电阻比W(100)表示，即表示，即0100)100(RRW式中，式中，R100为为100 时的电阻值；时的电阻值；R0为为0 时的电阻值时的电阻值W(100)越高，表示铂丝纯度越高，国际实用温标规定，作越高，表示铂丝纯度越高，国际实

3、用温标规定，作为基准器的铂电阻，比值为基准器的铂电阻，比值W(100)不得小于不得小于13925。目前技术水平已达到目前技术水平已达到W(100)13930，与之相应的铂纯，与之相应的铂纯度为度为999995，工业用铂电阻的纯度工业用铂电阻的纯度W(100)为为13871390。在在0630.74 铂丝的电阻值与温度的关系铂丝的电阻值与温度的关系对对W（100）=1.391 有有 A=3.9684710-3/ ； B=-5.84710-7/ 2 C=-4.2210-12/ 4在在-1900 铂丝的电阻值与温度的关系铂丝的电阻值与温度的关系铂电阻值的结构铂电阻值的结构分度号和分度表分度号和分度表

4、BA1分度号取分度号取R0=46 ； BA2分度号取分度号取R0=100 Pt50分度号取分度号取R0=50 ； Pt100分度号取分度号取R0=100 Pt100 分度表分度表【产品名称】铂电阻【产品名称】铂电阻【产品型号【产品型号】WZP,WZP2系列系列【规格【规格】 测量范围测量范围() -200+500分度号分度号 Pt10, Pt100, BA1*, BA2*【用途【用途】 测量常压下液体、气体介质温度测量常压下液体、气体介质温度【参考价格】【参考价格】(元元) 70118(二二)铜电阻铜电阻在一些测量精度不高且温度较低的地方一般采用铜电阻在一些测量精度不高且温度较低的地方一般采用

5、铜电阻可用它来测量可用它来测量-50+150的温度。的温度。铜电阻有下列优点：铜电阻有下列优点：1)在上述温度范围内，铜的电阻与温度呈线性关系在上述温度范围内，铜的电阻与温度呈线性关系)1 (0tRRt2)电阻温度系数高，电阻温度系数高，42542810-3/ (铂的电铂的电阻温度系数在阻温度系数在0100 间的平均值为间的平均值为3910-3/)。3)容易提纯，价格便宜容易提纯，价格便宜常用的铜电阻为常用的铜电阻为WZG型，分度号为型，分度号为G，R0=53，测量范围为测量范围为-50+100(三三)其它热电阻其它热电阻(1)铟电阻铟电阻(2)锰电阻，锰电阻，(3)碳电阻碳电阻二、热敏电阻二

6、、热敏电阻热敏电阻分直热式和旁热式两种热敏电阻分直热式和旁热式两种。热敏电阻具有以下优点热敏电阻具有以下优点 (1)热敏电阻的温度系数比金属大，约大热敏电阻的温度系数比金属大，约大49倍，半导体材料倍，半导体材料可以有正或负的温度系数，根据需要可以选择。可以有正或负的温度系数，根据需要可以选择。 (2)电阻率大，因此可以制成极小的电阻元件，体积小，热电阻率大，因此可以制成极小的电阻元件，体积小，热惯性小，适于测量点温、表面温度及快速变化的温度。惯性小，适于测量点温、表面温度及快速变化的温度。 (3)结构简单、机械性能好。可根据不同要求，制成各种形状。结构简单、机械性能好。可根据不同要求，制成各

7、种形状。热敏电阻的缺点热敏电阻的缺点热敏电阻的最大缺点足线性度较差，热敏电阻的最大缺点足线性度较差，由于是半导体材料，其复现性和互换性较差。由于是半导体材料，其复现性和互换性较差。 热敏电阻是非线性电阻，它的非线性表现在：其电阻值与热敏电阻是非线性电阻，它的非线性表现在：其电阻值与温度之间呈指数关系和电流随电压的变化不服从欧姆定律。温度之间呈指数关系和电流随电压的变化不服从欧姆定律。曲线（曲线（3）具有正温度系数。当温度超过某一数值时，其电阻具有正温度系数。当温度超过某一数值时，其电阻值朝正的方向快速变化。其用途主要是彩电消磁、各种电器设值朝正的方向快速变化。其用途主要是彩电消磁、各种电器设备

8、的过热保护和发热源的定温控制，也可以作为限流元件使用。备的过热保护和发热源的定温控制，也可以作为限流元件使用。曲线（曲线（5）具有负温度系数。在某个温度值上电阻值急剧变具有负温度系数。在某个温度值上电阻值急剧变化，具有化，具有开关特性开关特性。其用途主要用做温度开关。其用途主要用做温度开关。曲线（曲线（2）具有很高的负电阻温度系数，在点温、表面温度、具有很高的负电阻温度系数，在点温、表面温度、温差、温场等测量中广泛的应用，同时也广泛地应用在自温差、温场等测量中广泛的应用，同时也广泛地应用在自动控制及电子线路的热补偿线路动控制及电子线路的热补偿线路中。三、热电阻传感器的应用三、热电阻传感器的应用(一一)金属热电阻传感器金属热电阻传感器在工业上广泛应用金在工业上广泛应用金属热电阻传感器进行属热电阻传感器进行一一200+500范围范围的温度测量。的温度测量。金属电阻作为气体传感器的应用金属电阻作为气体传感器的应用（二）半导体热电阻传感器（二）半导体热电阻传感器 热敏电阻传感器应用范围很广，可用于温度测量、温度控热敏电阻传感器应用范围很广，可用于温度测量、温度控制、温