《传感器与检测基础》热电阻.pptx

传感器与检测基础FundamentalsofSensorsandDetection

TemperatureMeasurement温度测量Slide206信息与控制工程学院

Slide3信息与控制工程学院TemperatureMeasurementRTDResistanceThermometerDetector（热电阻温度计） Resistivetemperaturesensor（温度变化转化为电阻变化）

Slide4信息与控制工程学院TemperatureMeasurementRTDResistanceThermometerDetector（热电阻温度计） Aresistance-temperaturedetector(RTD)isatemperaturesensorthatisbasedontheprinciplesthatthemetalresistanceincreaseswithtemperature.Metalsusedinthesedevicesvaryfromplatinum,whichisveryrepeatable,quitesensitive,andveryexpensive,tonickel,whichisnotquiterepeatableandlessexpensive.OthermateriallikeCu(copper)物质自身电阻随温度发生变化Resistivetemperaturesensor（温度变化转化为电阻变化）ChangeofmetalresistanceChangeofsemiconductorresistance（具有半导体特性的材料）金属热电阻式（热电阻）半导体热电阻式（热敏电阻）Resistance-temperaturedetector(RTD)Thermistor（1）基本原理：

Slide5信息与控制工程学院TemperatureMeasurementRTDResistanceThermometerDetector（热电阻温度计） 金属导体电阻Rt＝Rt0[1＋α(t-t0)]Rt一温度为t℃的电阻值;Rt0一温度为t0℃的电阻值;α一电阻温度系数半导体电阻(热敏电阻)RT＝AeB/TRT一温度为T的电阻值;T一绝对温度，Ｋ；A、B一常数，与材料有关温度每上升1℃:导体电阻增大0.36～0.68%；半导体电阻下降3～6%。（1）基本原理：

Slide6信息与控制工程学院TemperatureMeasurementRTDResistanceThermometerDetector（热电阻温度计） 电阻温度系数：温度变化1℃时电阻值的相对变化量。Rt、Rt0—在t或t0时的阻值。一般导体电阻与温度为非线性，对任意温度下Wt=Rt/Rt0令t0=0℃，t=100℃，则：W100=R100/R0W100↑→材料纯度↑→α↑与材料纯度有关，用电阻比表示

Slide7信息与控制工程学院TemperatureMeasurementRTDResistanceThermometerDetector（热电阻温度计） RTD（金属热电阻）作为测量温度用的热电阻材料，必须具备以下特点：电阻温度系数α要尽可能大且稳定；电阻率ρ要高（对初始值一定的热电阻，其体积就可以做的小一些，热容（比热乘以质量）随之减小，对温度变化响应比较快）；比热小，亦即热惯性小；（单位质量物质变化1℃，热惯性指温度变化的时间滞后性）电阻值随温度变化关系以线性关系为宜（α）；在较宽的测量范围内具有稳定的物理化学性质；良好的工艺性，即特性的复现性好，便于批量生产。Rt=Rt0[1＋α(t-t0)]

Slide8信息与控制工程学院TemperatureMeasurementRTDResistanceThermometerDetector（热电阻温度计） R0—0℃时的阻值；分别为R0=10Ω和R0=100Ω。A＝3.90802×10-31/℃;B＝-5.80195×10-71/℃2;C＝-4.27350×10-121/℃4。测温范围：-200～850℃。分度号:Pt10、Pt100。-200℃～0℃范围：Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3]0～850℃范围：Rt=R0(1＋At＋Bt2）平均电阻温度系数为α＝3.85×10-31/℃。Pt10电阻丝较粗，主要用于600℃以上的测量Rt≈R0(1+αt)铂热电阻特点：精