热电阻温度计讲稿

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2-4,热,电阻温度计,Resistance Thermometer,常用热电阻种类,热电阻的结构,半导体热敏电阻,热电阻测温原理,一、热电阻,测,测温原理及,特,特点,用热电偶测,量,量500,以,以下温度时,，,，热电势小,，,，测量精度,低,低；且使用,中,中经常需要,进,进行冷端温,度,度补偿。,故工业上在,测,测低温时通,常,常采用热电,阻,阻温度计，,其,其测温范围,为,为,200500。,取一只 100W/220V 灯,泡,泡，用万用,表,表测量其电,阻,阻值，可以,发,发现其冷态,阻,阻值只有几,十,十欧姆，而,计,计算得到的,额,额定热态电,阻,阻值应为484,。,温度升高，,金,金属内部原,子,子晶格的振,动,动加剧，从,而,而使金属内,部,部的自由电,子,子通过金属,导,导体时的阻,碍,碍增大，宏,观,观上表现出,电,电阻率变大,，,，电阻值增,加,加。,优点：,1）输出信,号,号大、,测温精度高,；,2）,电阻,信号便于远,传,传；,3）无需冷,端,端补偿；,4）可以实,现,现多点切换,测,测量。,1、热电阻,测,测温特点,缺点：,1）感温部,分,分体积大，,热,热惯性大；,2）不能测,取,取某一点的,温,温度，只能,测,测量,一,一个区域的,平,平均温度；,3）在使用,时,时需要外供,电,电源；,4）连接导,线,线电阻易受,环,环境温度影,响,响而产生测,量,量误差。,热电阻温度,计,计的组成：,热电阻（电,阻,阻体、绝缘,管,管和保护套,管,管）,连接导线,显示仪表,2、热电阻,测,测温原理,测温原理,金属导体或,半,半导体:,电阻值,R,=,f,(温度t),电阻,温,度系数,（,）,温度变化1,时，导体,电,电阻值的相,对,对,变化量，单,位,位为1/,。,。, 灵敏,度,度,。,金属导体:,t,R,t,，,为正值；,而半导体:,t,R,t,，,为负值。,金属,纯度,。有些合金,材,材料，如锰,铜,铜,0。,常用热电阻,材,材料的电阻,与,与温度关系,根据感温元件的,材,材质可分为金属导体和半导体两大类。金,属,属热电阻目,前,前大量使用,的,的有铂、铜,和,和镍三种。,按准确度等级可分为标准电阻温,度,度计和工业电阻温,度,度计。,二、常用热,电,电阻种类,热电阻材料,要,要求：,（1）物理,及,及化学性质,稳,稳定；,（,2,）电阻温度系,数,数大；,（3）电阻率大；,（4）电阻,值,值与温度近,似,似为线性关系；,（5）复现,性,性好；,（,6,）价格便宜,。,。,特点：稳定,性,性好、精确,度,度高、性能,可,可靠。,ITS90规定以铂,电,电阻温度计,作,作为13.8033K,961.78温域,的,的标准内插,仪,仪器,（1）铂热,电,电阻 （Pt）,铂的电阻值,与,与温度的关,系,系,在200,0范围,内,内：,在0850 范围,内,内：,铂电阻的纯,度,度通常用R,100,/R,0,表示。,铂电阻的分,度,度号:Pt 10,、,、Pt 100、Pt50,Pt10,表,表示铂电阻,在,在0时的,电,电阻值为R,0,10,学习查“铂,热,热电阻分度,表,表”,铂热电阻分,度,度表,铜电阻与温,度,度的关系,在50,150,范,范围内：,在0100范围内,，,，电阻温度,关,关系是线性,的,的：,R,t,=,R,0,(1+,t,),式中，,(4.254.28)10,3,/,（2）铜热,电,电阻 （Cu）,优点：R-t关系,近,近似线性；,较大；材料,易,易提纯；价,格,格便宜，互,换,换性好。,缺点：电阻率较小,，,，为保持一,定,定阻值需要,细,细而长的铜,丝,丝，使体积,热惯性,；测温上,限,限低，因为,铜,铜在100,以上易氧,化,化且抗腐蚀,性,性差。,铜电阻的分,度,度号,Cu50,和,和 Cu100,特点：电阻,温,温度系数大,，,，灵敏度高,。,。,测温范围是,60180，,主,主要用于较,低,低温域。,镍电阻的分,度,度号有Ni100、Ni300和Ni500,（3）镍热,电,电阻（Ni,）,）,热电阻的主,要,要技术性能,例：用分度号Cu100的,铜,铜电阻温度,计,计测得发电,机,机冷却水温,度,度为56,，,，但检定时,确,确知铜热电,阻,阻的R,0,100.8, ，电阻,温,温度系数,4.29,10,-3,/，试求,冷,冷却水的实,际,际温度。,解：,测温时显示,仪,仪表按R,0,=100, ,4.28,10,-3,/分度的,，,，,R,t,=,R,0,(1+,t,)，故,100(1十0.0042856),= 100.8(1,十,十0.00429,t,),由此求得冷,却,却水实际温,度,度,t,=53.6,。,三、热电阻,的,的结构,（1）普通,热电阻,（2）铠装,热电阻,薄膜型及普,通,通型铂热电,阻,阻,小型铂热电,阻,阻,防爆型铂热,电,电阻,汽车用水温,传,传感器及水,温,温表,铜热电阻,铂电阻温度,显,显示、变送,器,器, 热电阻,的,的接线方法,：,：,引出线由热电阻体,至,至接线端子,的,的连接导线,平衡状态下,：,：,I,A, R,A,-I,B,R,B,0,I,t,R,t,-I,D,R,D,0,I,A, I,B, I,t, I,D,电桥安装在,仪,仪表室内的,，,，而热电阻R,t,安装在被测,对,对象中，距,仪,仪表室有一,定,定的距离，,由,由于两根导,线,线电阻R,a,及R,b,在一个桥臂,内,内，铜导线,电,电阻受温度,影,影响较大，,在,在热电阻没,有,有任何变化,时,时，导线电,阻,阻变化会使,得,得平衡电阻R,D,相应移动，,标,标尺上的读,数,数改变。,移动滑线电,阻,阻R,D,，检流计指,针,针指零，表,示,示电桥平衡,由于R,A,R,B,一定，故移,动,动R,D,的电阻值不,断,断平衡，可,通,通过R,D,电阻刻度或,温,温度刻度读,取,取温度变化,。,。,二线制连接,法,法（惠斯登,电,电桥）,平衡状态下,，,，考虑R,a,、R,c,和R,b,R,t,+ R,c,（R,A,+ R,a,）R,D,/R,B,注意：平衡时I,b,0,导线电阻R,a,及R,b,分别在相邻桥臂R,A,及R,D,中，另一导线电,阻,阻接到导线的输,出,出端。如果R,A,R,D,，则环境温度变,化,化及电阻自身发,热,热引起导线电阻R,a,及R,b,的变化基本相等,，,，对电桥平衡影,响,响极小。,三线制连接法（,卡,卡仑达尔电桥）,（,1,）两线制,存在引出线电阻,随,随温度变化产生,的,的附加误差；,（,2,）三线制,可以消除引出线,电,电阻的影响；工,业,业上多采用。,（,3,）四线制,不仅可消除引出,线,线电阻的影响，,还,还可消除连接导,线,线间接触电阻及,其,其阻值变化的影,响,响。多用于标准,铂,铂热电阻的引出,线,线上。,热电阻在使用中,的,的注意事项：,为减小环境温度,对,对线路电阻的影,响,响，工业上常采,用,用三线制连接，,也,也可以采用四线,制,制连接。,热电阻引入显示,仪,仪表的线路电阻,必,必须符合规定值,，,，否则将产生系,统,统误差。,热电阻工作电流,应,应小于规定值，,否,否则因过大电流,造,造成自热效应，,产,产生附加误差。,热电阻分度号必,须,须与显示仪表调,校,校时分度号相向,。,。,四、半导体热敏,电,电阻,（SemiconductorHeat-sensitive Resistance）,工作原理：,是利用半导体材,料,料的电阻随温度显著,变,变化这一特性制成的,感,感温元件。,由某些金属氧化,物,物按一定的配方,比,比例压制烧结而,成,成。,负温度系数(NTC)热敏,电,电阻（阻值随温度升,高,高而显著减少,）,）,采用MnO,2,、Mn(NO,3,),4,、CuO、Cu(NO,3,),2,等化合物制造,；,；,正温度系数(PTC)热敏,电,电阻,采用NiO,2,、ZrO,2,等化合物制造,；,；,临界温度(CTR)热敏电,阻,阻,当温度超过某,一,一数值后，电,阻,阻会急剧增加,或,或减少。,热敏热电阻温度特性,电阻与温度的,关,关系（非线性,的,的）：,T为热力学温,度,度；e2.71828；A、B为常数,。,。,在温度T,0,时的电阻值为,两式整理得:,例已知某半导体,热,热敏电阻在20时的阻值,为,为100,，其电阻与,温,温度斜率为dR/dt=5.0/K,。,。,试求：该热敏,电,电阻在50,时,时的阻值。,提示利用公式,解,代入已知数据,，,，即可求得A,和,和B的值,A=0.000043092 (,); B=4296.8 (K),再利用公式求,得,得，R,T,在50(即50273.15K)时,的,的阻值为25.64, 。,优点：,1）,电阻温度系数,大,大，灵敏度高,；,；,2）,电阻率很大，,体,体积可做的很,小,小，,热惯性小，响,应,应快,可用来测量点,的,的温度,。,3）,电阻值很大，,连,连接导线电阻,变,变化的影响可,忽,忽略；,缺点：,1）同一型号,的,的热敏电阻的,电,电阻温度特性,分,分散性很大，,互,互换性差；,2）,电阻温度关系,不,不稳定，随时,间,间而变,需及时标定。,半导体热敏电,阻,阻的结构图：,a：珠形热敏,电,电阻；b：涂,敷,敷玻璃的热敏,电,电阻,1：电阻（金,属,属氧化物烧结,体,体）；2：引,出,出线（铂丝）,；,；3：玻璃；4：杜美丝,c:,带玻璃保护套,管,管的热敏电阻,1：金属氧化,物,物烧结体；2,：,：铂丝；5：,玻,玻璃管,热敏电阻的外,形,形、结构及符,号,号,a）圆片型热,敏,敏电阻b）柱型热敏,电,电阻 c）,珠,珠型热敏电阻d）铠装,型,型 e）厚,膜,膜型 f）,图,图形符号,1热敏电阻2玻璃,外,外壳 3,引,引出线,4紫铜外壳5传,热,热安装孔,热敏电阻外形,MF12型NTC热敏电阻,聚脂塑料封装,热,热敏电阻,其他形式的热,敏,敏电阻,玻璃封装,NTC热敏电,阻,阻,MF58 型,热,热敏电阻,其他形式的热,敏,敏电阻,带安装孔的热,敏,敏电阻,大功率PTC,热,热敏电阻,其他形式的热,敏,敏电阻,（续）,MF58型（,珠,珠形）高精度,负,负温度系数热,敏,敏电阻,MF5A-3,型,型热敏电阻,（参考深圳科,蓬,蓬达电子有限,公,公司资料）,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,面板表,热敏电阻,LCD,热敏电阻体温,表,表,热敏电阻用于,CPU,的温度测量,（参考小熊在,线,线公司资料）,热敏电阻用于,电热水器,的温度控制,课外作业：,1、某铜电阻,在,在20时的,阻,阻值R,20,=16.28,其电阻温,度,度系数,0,4.2510,-3,-1,，,求该电阻在100时的阻,值,值。,2、某测热电,阻,阻阻值的显示,仪,仪表是按初始,阻,阻值R,0,=100, 、电阻温,度,度系数,0,4.2810,-3,-1,分度的；但实,际,际的R,0,=98.6, 、电阻温,度,度系数,0,4.25,10,-3,-1,，求仪表示值,为,为164.27,时的测温绝对,误,误差为多少,。,提示 利,用,用 R=R,0,(1+,0,t),