熱電阻的測溫原理
熱電阻(thermal resistor)是中低溫區常(cháng)用的一種溫度檢測器。熱電阻測溫(wēn)是基于金屬導體的(de)電阻值随溫度的增(zēng)加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。它的主要特點是測量(liàng)精度高(gāo),性能穩定。其中(zhōng)鉑熱電(diàn)阻(zǔ)的測量度是高的,它(tā)不僅廣泛(fàn)應用于工(gōng)業測溫,而且被制成标準(zhǔn)的基準儀。熱電阻大都由純金屬材(cái)料制成,目(mù)前(qián)應用多(duō)的是鉑(bó)和銅,此外,現在已(yǐ)開始采用鎳、錳和(hé)铑等材料制造熱電阻。金屬熱電(diàn)阻常用的感溫材料種類較多,常用的是鉑絲。工業測量用金屬熱電阻材料除鉑絲外,還有(yǒu)銅、鎳、鐵、鐵—鎳等(děng)。
熱電阻的測溫原理與熱電偶的測溫原理不同的是,熱(rè)電阻是基于電阻的熱效(xiào)應進行(háng)溫(wēn)度測量的,即電阻體的阻值随溫(wēn)度(dù)的變化而變化的(de)特性。因此,隻(zhī)要測(cè)量出感溫熱電阻的阻值變化,就可以(yǐ)測量出溫度。目前主要有金屬熱(rè)電阻和(hé)半(bàn)導體熱敏電(diàn)阻兩類。
相比較而言,熱敏電(diàn)阻(zǔ)的(de)溫度系數更大,常溫下的電阻值更高(通常在數千歐以上),但互換性較差,非線性嚴重,測溫範圍隻有-50~300℃左右,大量(liàng)用于家電(diàn)和汽車用溫(wēn)度檢測和控制。金屬熱(rè)電阻一般适用于-200~500℃範圍内的溫度測量,其特點是測量準确、穩定性好、性能(néng)可靠,在程控制中(zhōng)的應用極(jí)其廣(guǎng)泛。
工業上常用金屬熱電阻從(cóng)電阻随溫度的變化來看,大部分金屬導(dǎo)體都有這個性質,但并不是都能用(yòng)作測(cè)溫熱電阻,作(zuò)爲熱電阻的金屬材料一般要求:盡可能大而且穩定(dìng)的溫度系數、電阻(zǔ)率要大(在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸)、在使用的溫度範圍内具有穩定的化學物理性能、材料的複制(zhì)性好、電阻(zǔ)值随(suí)溫度變化要有間值(zhí)函數關系。