3.3热电阻热电阻是利用金属的电阻值能随着温度变化而变化.ppt

* * 3.3 热电阻 热电阻是利用金属的电阻值能随着温度变化而变化制成的传感器。 3.3.2 热电阻接线 3.3.1 工业热电阻 金属原子之间以金属键结合方式按一定形状有规则地排列构成晶格。 其特点是：原子占据了晶格点的位置，而且每个原子被离化的机会是均等的，即电子可以自由移动并不断地在原子间相互交换着，一些电子在一瞬间不受原子的束缚变成自由电子。 在外电场作用下，自由电子产生迁移形成电流。热力学温度为零度下自由电子的运动是没有阻力的，迁移率为无穷大，即电阻为零的超导现象。 原子在晶格附近地振动是阻碍自由电子迁移的主要原因，温度越高晶格热振动越剧烈，电子与晶格碰撞引起的阻力越大，表现为金属的导电能力降低，电阻增大。 3.3.1 工业热电阻 1. 铂电阻 2. 铜电阻 1.铂电阻 铂是贵金属。 优点：在1200℃以下都可以保持很强地耐氧化能力，易提纯，工艺性好。制作的电阻精度高、稳定性好。 缺点：电阻温度系数小，在高温还原性介质中，铂容易被从氧化物中还原出的蒸气玷污，使之变脆，影响阻值与温度之间的关系。 Pt100： 在 0～630.74℃ 范围内： 常数： 在 ?190～0℃ 范围内： 常数： 一般将 R0=46Ω和 R0=100Ω 的电阻和温度的关系制成统一的标准化分度表 。 温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ω -200 -100 -0 0 100 200 300 400 500 600 7.95 27.44 46.00 46.00 63.99 81.43 98.34 114.72 130.55 145.85 ? 25.54 44.17 47.82 65.76 83.15 100.01 116.32 132.10 147.35 ? 23.63 42.34 49.64 67.52 84.86 101.66 117.93 133.65 148.84 ? 21.72 40.50 51.45 69.28 86.56 103.31 119.52 135.20 150.33 ? 19.79 38.65 53.26 71.03 88.26 104.96 121.11 136.73 151.81 ? 17.85 36.80 55.06 72.78 89.96 106.60 122.70 138.27 153.30 15.90 34.94 56.86 74.52 91.64 108.23 124.28 139.79 13.93 33.08 58.65 76.26 93.33 109.86 125.86 141.32 11.95 31.21 60.43 77.99 95.00 111.48 127.43 142.83 9.96 29.33 62.21 79.71 96.68 113.10 128.99 144.34 铂热电阻温度与电阻值的关系 分度号：BA1 R0=46Ω 2． 铜电阻 　　一般用铜电阻测温范围为 ?50～+150℃。 优点： ①电阻温度系数高，在测温范围内R与t是线性关系； ②铜电阻价格便宜，易得到纯态，工艺性能好。 缺点： 但电阻率小，机械强度低，容易氧化，不适于高温环境，测量精度比铂电阻低。 温度系数α=4.25～4.28×10-3/℃ 3.3.2 热电阻接线 二线制 三线制 四线制 3.4 热敏电阻 　　热敏电阻是利用半导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。 。 有两种类型： ①负温度系数(NTC)热敏电阻 在一定范围内，其电阻随温度增加而减小。 ②正温度系数(PTC和CTR)热敏电阻 在一定范围内，电阻随温度升高而增加。 NTC热敏电阻主要用于温度测量 PTC和CTR热敏电阻主要用作温度开关。 半导体分为： ①元素半导体，它是单一元素半导体材料（除了微量杂质之外），如锗、硅； ②化合物半导体，它含有多于一种元素的材料。 导体、半导体、绝缘体的导电性能用能带模型来解释。 导带 禁带 价带 导体 半导体 绝缘体 导体：导带和价带之间没有禁区，电子进入导带不需要能量，因而导电电子浓度很大。 绝缘体：导带和价带之间隔着一个很宽的禁带，电子很难跃迁到导带，导带中电子浓度很小。 半导体：当有外界能量（如热、光辐射）时，电子可能跃迁到导带中去，导电电子的数量与外界能量的大小有关。 3.4.1 热敏电阻的工作原理 1. NTC热