《传感器与检测技术》课件-热电阻测温传感器

传感器与检测技术热电阻的功能热电阻的结构热电阻的工作原理温度检测-热电阻1、热电阻的功能在工业生产中，各种反应釜、液体和气体管道都要进行温度的检测与控制，它们的温度范围一般在0~500℃之间，可选用热电阻传感器。

热电阻温度计的三部分：热电阻、显示仪表、连接导线。

热电阻分为金属热电阻和半导体热电阻两大类,一般把金属热电阻称为热电阻,而把半导体热电阻称为热敏电阻。2、热电阻的结构52、热电阻的结构

保护套管接线盒

连接法兰

固定螺纹式热电阻

活动法兰式热电阻

固定螺纹锥式热电阻2、热电阻的结构热电阻的结构形式：普通型、铠装型、薄膜型。普通型防水式铠装热电阻圆接插式铠装热电阻防喷式铠装热电阻2、热电阻的结构铠装型端面热电阻防腐热电阻微型热电阻

炉壁热电阻

2、热电阻的结构铠装型薄膜型薄膜型2、热电阻的结构

热电阻＝电阻体（最主要部分）＋绝缘套管＋接线盒。目前，应用最广泛的热电阻材料是铂和铜。与此相对应，工业上定型生产的热电阻有铂电阻和铜电阻。2、热电阻的结构铂电阻体铜电阻体2、热电阻的结构名称分度号0℃时阻值/Ω测温范围/℃主要特点铂电阻Pt1010-200∽850精度高，稳定性好，性能可靠适用于中性或氧化性介质；电阻温度系数小，价格昂贵。Pt100100-200∽850铜电阻Cu5050-50∽150价格便宜，温度系数大，在测温范围内电阻值和温度的变化呈线性关系，适用于无腐蚀介质，超过150℃易被氧化。常用金属热电阻铂电阻的特性方程为在-200~0℃的温度范围内:

在0~850℃的温度范围内:式中Rt和R0分别为t℃和0℃时铂电阻值;A、B和C为常数。2、热电阻的结构铂电阻

热电阻在温度t时的电阻值与R0

有关。目前我国规定工业用铂热电阻有两种。R0分度号10ΩPt10100ΩPt100

其中以Pt100为常用。铂电阻不同分度号亦有相应分度表,即Rt-t的关系表,这样在实际测量中,只要测得热电阻的阻值Rt,便可从分度表上查出对应的温度值。2、热电阻的结构铂电阻汽车用水温传感器及水温表

2、热电阻的结构铜电阻由于铂是贵重金属,因此,在一些测量精度要求不高且温度较低的场合,可采用铜电阻进行测温,它的测量范围为-50~+150℃。铜热电阻在测量范围内其电阻值与温度的关系几乎是线性的,可近似地表示为：其中α为铜热电阻的电阻温度系数,取α=4.25×10-3/℃。2、热电阻的结构铜电阻铜热电阻线性好，价格便宜，但它易氧化，不适宜在腐蚀性介质或高温下工作。且电阻体大。R0分度号50ΩCu50100ΩCu1002、热电阻的结构铜电阻几种常用金属热电阻材料参数材料温度系数

（1/℃）比电阻

（

·mm2/m）温度范围（℃）特性铂3.92×10-30.0981-200~+650近线性铜4.25×10-30.0170-50~+150线性铁6.50×10-30.0910-50~+150非线性铁6.60×10-30.1210-50~+100非线性2、热电阻的结构材料温度范围优点缺点铟电阻室温~4.3K4.2~15K，灵敏度是铂的10倍。材料软，重复性差。锰电阻63~2K（-271℃~-210℃

）灵敏度高。材料脆，难拉成丝。碳电阻-273℃~-268.5℃液氦温域价格低廉，对磁场不敏感。热稳定差。2、热电阻的结构其它金属热电阻材料（低温、超低温）20

热电阻测温是根据导体或半导体的电阻值随温度变化的性质，将电阻值的变化转换为电信号，从而达到测温目的。

T

R热电阻3、热电阻的工作原理两线制指示仪表rrRt生产现场控制室3、热电阻的工作原理测量电路电桥平衡时：若保证Ra=Rb，则有：可见r1，r2

对测量结果的影响较大测量电路-两线制3、热电阻的工作原理测量电路-三线制3、热电阻的工作原理电桥平衡时：若保证Ra=Rb，则有：r1，r2

的影响有了一定的减小电桥平衡时：若保证Ra=Rb，则有：r1，r3

的影响减小得更小。测量电路-三线制3、热电阻的工作原理（1）不受其它条件约束；（2）恒流源I稳定。电位差计

测量电路-四线制3、热电阻的工作原理测量电路-四线制3、热电阻的工作原理热电阻引线方式有两线制、三线制和四线制三种;二线制中引线电阻对测量影响大，

用于测温精度不高场合。三线制可以减小热电阻与测量仪表之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。四线制可以消除引线电阻对测量的影响，用于高精度温度检测。工业用铂电阻测温采用三线制或四线制。3、热电阻的工作原理热电阻接线方式小结热电阻测温方法3、热电阻的工作原理（1）恒压法恒压法就是保持热电阻两端的电压恒定，测