第三章-2-热电阻课件

3.2 3.2 热电阻温度计热电阻温度计 一、金属热电阻 温度升高，金属内部原子晶格的振动温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金加剧，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。系数，即电阻值与温度的变化趋势相同。2024/7/131易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻 热电阻材料热电阻材料2024/7/1321.热电阻结构 绕线型绕线型薄膜型薄膜型厚膜型厚膜型 2.热电阻精度 标准型标准型工业型工业型3.2 3.2 热电阻温度计热电阻温度计 2024/7/133二、铂电阻 1.13.8K961.78的标准仪器，测量的标准仪器，测量精度高达精度高达10-3K2.电阻与温度之间接近线性。电阻与温度之间接近线性。3.铂电阻分度：铂电阻分度：Pt100、Pt104.为减小自身发热，应为减小自身发热，应尽量减小工作尽量减小工作电流电流。工业热电阻温度计工作电流。工业热电阻温度计工作电流6mA3.2 3.2 热电阻温度计热电阻温度计 2024/7/134薄膜型及普通型铂热电阻 2024/7/135小型铂热电阻 2024/7/136防爆型铂热电阻 P44 图图3-122024/7/137三、铜电阻 1.测温范围测温范围-501502.电阻与温度之间呈线性。电阻与温度之间呈线性。3.铜电阻分度：铜电阻分度：Cu100（0.1）、）、Cu50（0.05）3.2 3.2 热电阻温度计热电阻温度计 2024/7/138汽车用水温传感器及水温表 铜热电阻铜热电阻2024/7/139热电阻的主要技术性能热电阻的主要技术性能 2024/7/1310四、热电阻接线方式 两线制、三线制、四线制两线制、三线制、四线制温度变送器420mA/15V DC非线性补偿 3.2 3.2 热电阻温度计热电阻温度计 2024/7/1311两线制两线制 在在热热电电阻阻感感温温元元件件的的两两端端各各连连一一根根导导线线(见见图图6-4a)的的引引线线形形式式为为两两线线制制。这这种种两两线线制制热热电电阻阻配配线线简简单单，安安装装费费用用低低，但但要要带带进进引引线线电电阻阻的的附附加加误误差差。因因此此，不不适适用用于于A级级。并并且且在在使使用用时时引引线及导线都不宜过长。采用两线制的测温电桥如线及导线都不宜过长。采用两线制的测温电桥如2024/7/1312从图中可以看出热电阻两引线电阻从图中可以看出热电阻两引线电阻 和热电阻和热电阻 一起构成电桥测一起构成电桥测量臂，这样当引线电阻随沿线环境温度改变引起的阻值变化量量臂，这样当引线电阻随沿线环境温度改变引起的阻值变化量 和热电阻随被测温度变化的增量值和热电阻随被测温度变化的增量值 一起成为有效信号转换成测一起成为有效信号转换成测量信号电压，从而影响温度测量精度。量信号电压，从而影响温度测量精度。a)a)示意图示意图 b)b)等效原理图等效原理图 两线制热电阻测量电桥两线制热电阻测量电桥2024/7/1313 三线制三线制 在热电阻感温元件的一端连接两根引线，另一端连接一根引在热电阻感温元件的一端连接两根引线，另一端连接一根引线，此种引线形式称为三线制。用它构成下图所示测量电桥，可线，此种引线形式称为三线制。用它构成下图所示测量电桥，可以消除内引线电阻的影响，测量精度高于两线制。目前三线制在以消除内引线电阻的影响，测量精度高于两线制。目前三线制在工业检测中应用最广。而且，在测温范围窄或导线长或导线途中工业检测中应用最广。而且，在测温范围窄或导线长或导线途中温度易发生变化的场合必须考虑采用三线制。温度易发生变化的场合必须考虑采用三线制。a)a)示意图示意图 b)b)等效原理图等效原理图 三线制热电阻测量电桥三线制热电阻测量电桥2024/7/1314四线制四线制 在在热热电电阻阻感感温温元元件件的的两两端端各各连连两两根根引引线线。在在高高精精度度测测量量时时，要要采采用用下下图图所所示示四四线线制制。此此种种引引线线方方式式不不仅仅可可以以消消除除内内引引线线电电阻阻的的影影响响，而而且且在在连连接接导导线线阻阻值值相相同同时时，消消除除该该电电阻阻的的影影响响。还还可可以以通通过过CPUCPU定定时时控控制制继继电电器器一一对对触触点点C C和和D D的的通通断断，改改变变测测量量热热电电阻阻中的电流方向，消除测量过程中的寄生电势影响。中的电流方向，消除测量过程中的寄生电势影响。a)a)示意图示意图 b)b)等效原理等效原理 四线制热电阻测量电桥图四线制热电阻测量电桥图2024/7/1315铂电阻温度显示、变送器2024/7/1316学习查“铂热电阻分度表”附录 铂热电阻分度表 2024/7/1317四四 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器 1、原理 利用半导体电阻随温度变化的特点。利用半导体电阻随温度变化的特点。与金属热电阻相比：与金属热电阻相比：电阻温度系数大、灵敏度高；电阻温度系数大、灵敏度高；结构简单、体积小，能测点温；结构简单、体积小，能测点温；电阻率高、热惯性小、适合动态测量；电阻率高、热惯性小、适合动态测量；阻值与温度呈非线性，互换性差。阻值与温度呈非线性，互换性差。2024/7/13182 2、热敏电阻的外形、结构及符号、热敏电阻的外形、结构及符号 a a）圆片型热敏电阻）圆片型热敏电阻 b b）柱型热敏电阻）柱型热敏电阻 c c）珠型热敏电阻）珠型热敏电阻 d d）铠装型）铠装型 e e）厚膜型）厚膜型 f f）图形符号）图形符号11热敏电阻热敏电阻 22玻璃外壳玻璃外壳 33引出线引出线 44紫铜外壳紫铜外壳 55传热安装孔传热安装孔 2024/7/13193、热敏电阻稳定特性、热敏电阻稳定特性 热敏电阻有负温度系数（热敏电阻有负温度系数（NTC）、正温度系）、正温度系数（数（PTC）和临界温度系数（）和临界温度系数（CTR）三类。）三类。PTC的电阻值与温度之间呈严格的指数关系；的电阻值与温度之间呈严格的指数关系；NTC的电阻值与温度之间呈严格的负指数关系；的电阻值与温度之间呈严格的负指数关系；CTR当温度上升到某临界点时，其电阻值突然当温度上升到某临界点时，其电阻值突然变化变化。四四 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器 2024/7/132012345图图3-18 热敏电阻特性曲线热敏电阻特性曲线四四 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器 2024/7/1321图图3-20 3-20 热敏电阻加热器温控电路热敏电阻加热器温控电路四四 热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器 2024/7/1322热敏电阻外形 MF12型 NTC热敏电阻聚脂塑料封装聚脂塑料封装热敏电阻热敏电阻2024/7/1323其他形式的热敏电阻 玻璃封装 NTC热敏电阻MF58 型热敏电阻型热敏电阻其他形式的热敏电阻 带安装孔带安装孔大功率大功率PTC热敏电阻热敏电阻其他形式的热敏电阻（续）贴片式NTC热敏电阻2024/7/1326其他形式的热敏电阻（续）MF58型（珠形）高精度负温度系数热敏电阻MF5A-3型热敏电阻型热敏电阻（参考深圳科蓬达电子有限公司资料）（参考深圳科蓬达电子有限公司资料）2024/7/1327非标热敏电阻非标热敏电阻（续）非标热敏电阻（续）热敏电阻温度面板表 热敏电阻 LCD2024/7/1331热敏电阻体温表 四 热敏电阻温度传感器 2024/7/1332热敏电阻用于CPU的温度测量（参考小熊在线公司资料）四 热敏电阻温度传感器 2024/7/1334热敏电阻用于电热水器的温度控制 四 热敏电阻温度传感器 2024/7/1335END