检测技术 教学课件 作者 卜云峰 主编 7.3 热电阻传感器.ppt

取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热态电阻值应为484? 。 ①要有尽可能大而且稳定的电阻温度系数； ②电阻率大，以便在同样灵敏度下减小元件尺寸； ③电阻温度系数要保持单值，并且最好是常数，以保证电阻随温度变化的线性关系； ④性能要稳定，在电阻的使用范围内，其物理、化学性能基本保持不变。 广泛应用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等。 薄膜型及普通型铂热电阻 小型铂热电阻 防爆型铂热电阻 易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻 表2-2 热电阻的主要技术性能 汽车用水温传感器及水温表 二、热敏电阻 热敏电阻有负温度系数（NTC）和正温度系数（PTC）之分。 NTC又可分为两大类： 第一类用于测量温度，它的电阻值与温度之间呈严格的负指数关系； 第二类为突变型（CTR）。当温度上升到某临界点时，其电阻值突然下降 。 热敏电阻外形 MF12型 NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻 玻璃封装 NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻 其他形式的热敏电阻（续） 贴片式NTC热敏电阻 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 非标热敏电阻 两热敏电阻须具备相同特性 温度自动控制 热继电器 第四节 半导体温度传感器简介 1、二极管温度传感器 2、三极管温度传感器 3、集成温度传感器LM35 4、集成温度传感器AD590 * 第三节 热电阻式温度传感器 热电阻传感器 分类：（按照热电阻的性质） 金属热电阻==热电阻 半导体热电阻==热敏电阻 热电阻传感器-----利用热电阻效应的传感器叫热电阻传感器。 一、金属热电阻 热电阻效应-----物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象叫热电阻效应。 制作温度敏感元件的电阻材料要满足以下要求: 优点： 电阻-温度变化具有良好的线性关系； 电阻温度系数大，故测量精度高； 热容量小，反应速度快； 有较大的测量范围；－200～500℃； 在测量范围内具有高的物理和化学性质，价格较低。 易于使用在自动测量和远距离测量中。 （一）铂电阻 铂热电阻的特点是精度高、稳定性好、性能可靠, 所以在温度传感器中得到了广泛应用。 铂热电阻的特性方程： 在0~650℃的温度范围内:  在-200~0℃的温度范围内: Rt和R0分别为t℃和0℃时铂电阻值; A、 B和C为常数。 目前我国规定工业用铂热电阻有R0=10Ω和R0=100Ω两种, 它们的分度号分别为Pt10和Pt100, 其中以Pt100为常用。 不同分度号有相应分度表, 即Rt-t 的关系表。 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。 铂电阻丝 银引出线 骨架 铂热电阻Pt100分度表 （二）铜电阻 由于铂是贵重金属, 在一些测量精度要求不高且温度较低的场合, 可采用铜热电阻测温, 测量范围-50~+150℃。  铜热电阻在测量范围内电阻值与温度的关系:  α为铜热电阻的电阻温度系数，铜热电组的有两种分度号 Cu50(R0=50Ω)和Cu100（R100=100Ω）。 铜电阻丝 骨架 铜引出线 铜热电阻线性好,测温范围小， 价格便宜, 易氧化, 不适宜在腐蚀性介质或高温下工作。 铂热电阻线性好，测温范围较大，价格昂贵，不宜氧化，在腐蚀性介质或较高温度下可以工作。 热电阻的外形结构 接线盒 热电阻 固定螺纹 铜热电阻 负温度系数（NTC）热敏电阻的阻值与温度之间关系： R0为温度为T0时的电阻，Rt为温度为T时的电阻。 正温度系数（PTC）热敏电阻的阻值与温度之间关系： 热敏电阻的传感特性 聚脂塑料封装热敏电阻 MF58 型热敏电阻 带安装孔的热敏电阻 大功率PTC热敏电阻 MF5A-3型热敏电阻 （参考深圳科蓬达电子有限公司资料） 热敏电阻优点： 电阻温度系数大，灵敏度高，热惯性小，反应速度快，体积小，结构简单，使用方便，寿命长，易于远距离测量。 热敏电阻缺点：电阻随温度变化曲线为非线性，且同一型号电阻的产品特性参数有较大差别，难于互相代换。 二、热电阻式传感器的应用 （一） 工 业 温 度 计 1 2 3 4 引线