热电阻材料及测温原理分析

发布时间： 2021-06-16　　点击次数： 2952次

热电阻测温原理及材料

热电阻是中低温区常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

一、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，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。

1、铂热电阻的温度特性

（1）在0~850℃范围内：

Rt=R0(1+At+Bt2)

（2）在-200~0℃范围内：

Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100) t3]

式中A、B、C的系数各为： A=3.90802×10^-3C^-1 ；B=-5.802×10^-7C^-2 C=-4.27350×10^-12C^-4

铂电阻阻值与温度的分度关系由止两式决定。

2、铜热电阻的温度特性

在-50~150℃范围内：

Rt=R0(1+At+Bt2+Ct3)

式中 A=4.28899×10^-3C^-1；B=-2.133×10^-7C^-2；C=1.233×10^-9C^-3

铜电阻和温度的分度关系由上式决定，铂热电阻和铜热电阻的技术性能见表1-1

表1-1常用热电阻的技术性能

名称		分度号	温度范围℃	温度为0℃时阻值R₀，Ω	电阻比 R₁₀₀/R₀	主要特点
标准热电阻	铂电阻(WZP)	Pt10	-200~850	10±0.01	1.385±0.001	测量精度高,稳定性好,可作为基准仪器
		Pt50		50±0.05	1.385±0.001
		Pt100		100±0.1	1.385±0.001
	铜电阻(WZC)	Cu50	-50~150	50±0.05	1.428±0.002	稳定性好,便宜;但体积大,机械强度较低
	铜电阻(WZC)	Cu100	-50~150	100±0.1	1.428±0.002	稳定性好,便宜;但体积大,机械强度较低
	镍电阻(WZN)	Ni100	-60~180	100±0.1	1.617±0.003	灵敏度高,体积小;但稳定性和复制性较差
		Ni300		300±0.3	1.617±0.003
		Ni500		500±0.5	1.617±0.003
低温热电阻	铟电阻		3.4~90K	100		复现性较好,在4.5~15K温度范围内,灵敏度比铂电阻高十倍;但复制性较差,材质软,易变形
	铑铁热电阻		2~300K	20、50或100 R_4.2k/R_273k约为0.07		有较高的灵敏度,复现性好,在0.5~20K温度范围内可作精测量;但长期稳定性和复制性较差
	铂钴热电阻		2~100K	100 R_4.2k/R_273k约为0.07		热响应好、自然小，机械性能好，温度低于300K时，灵敏度大大高于铂；但不能作为标准温度计