热电阻的原理及结构(1)

热电阻的原理

1．热电阻测温原理及材料

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用较多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。

2．热电阻的结构

（1）精通型热电阻

从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。

（两线制：两根线及传输电源又传输信号,也就是传感器输出的负载和电源是串联在一起的，电源是从外部引入的，和负载串联在一起来驱动负载。 三线制：三线制传感器就是电源正端和信号输出的正端分离，但它们共用一个COM端。 四线制：电源两根线，信号两根线。电源和信号是分开工作的。）

热电阻测量方法有哪些?

热电阻测量方法

一、接触式

由热平衡原理可知，两个物体接触后，经过足够长的时间达到热平衡，则他们的温度必然相等。如果其中之一是温度计（热电偶或热电阻），就可以用他对另外一个物体进行温度测量，这种测温方式就叫接触式测温。他的特点是，温度计要与被测物体有良好的热接触，使两者达到平衡。应此，测稳度非常高。用接触式测温时，感温元件要与被测物体有良好的接触，往往会破坏被测物体的热平衡状态，并受被测物体同化，使其温度一样。应此，对感温元件的结构、性能要求比较高。

二、非接触式

利用物体的热辐射能随温度变化的原理测定物体温度。这样的测温方式叫做非接触式册温。他的特点是：不与被测物体接触，也不改变被测物体的温度分布，热惯性小。从原理上看，用这样的方式测温没有上限。通常用来测量1000度以上的移动、旋转或反映迅速的高温物体的温度或表面温度。

热电阻的常见种类

　　1.铂热电阻（-200~850℃）

　　铂热电阻的特点是测量精度高，稳定性好、，但是在还原性介质中，特别是在高温下很容易被从氧化物中还原出来的蒸汽所玷污而变脆，并改变电阻与温度间关系。为了克服上述缺点使用时热电阻芯应装在保护套管中。

　　2.铜热电阻（-50~150℃）

　　工业上常用铜热电阻来测量-5O℃～+15O℃范围的温度，铜容易提纯，价格比铂便宜很多，电阻温度系数大且关系是线性的，所以制成一定电阻值的热电阻时，与铂相比，若电阻丝的长度相同时，则铜电阻丝就很细，机械强度降低，若线径相同，长度则增加许多倍，体积增大。此外，铜在1OO℃以上容易氧化，抗腐蚀性能又差，所以工作温度不超过15O℃。

　　3.镍热电阻（-60~180℃）

　　镍热电阻的温度系数大，灵敏度比铂和铜的高，常用来测量-6O℃～+18O℃范围的温度。由于镍热电阻的制造工艺较复杂，很难获得α相同的镍丝，因此它的测量准确度低于铂热电阻，我国目前规定的标准化热电阻的分度号有Ni100，Ni300，Ni500。

　　4.半导体热敏电阻

　　半导体点温计是利用锰、镍、铜和铁等金属氧化物配制成的热敏电阻作为测温元件，其形状有珠形、圆形、垫圈形和薄片形，常用的有61型珠形及微型珠形半导体热敏电阻。与一般热电阻不同之处在于它是负电阻温度系数，温度升高，电阻降低，变化幅度也大，电阻温度系数α达-2～-7[%]，较金属热电阻大10～100倍，因此，可采用精度较低的显示仪表。