●熱電阻工作原理
電阻是物體基本的物理特性之一,利用電阻隨溫度變化而變化的原理,選擇物理化學性能穩定、電阻溫度系數較高的電阻專用金屬材料,制成標準電阻,如10、25、50、100、500、800、1000Q等,通過測量標準電阻的電阻值來間接獲得溫度值,這種標準電阻叫熱電阻元件,采用熱電阻元件制造的溫度計叫做熱電阻溫度計。
●熱電阻的分類
熱電阻按照使用的金屬材料分類,現常用的有鉑電阻和銅電阻∶鉑是制作熱電阻理想的材料,物理化學性能非常穩定,抗氧化能力強,電阻率大,加工工藝性能好。鉑電阻溫度計是現有溫度計溫的,是國際溫標標準儀器之一。現工業用鉑電阻溫度計常用的有Pt100、Pt500、Pt1000等;銅也是制作熱電阻較理想的材料,成本低、具有較高的溫度系數、復現性好,銅電阻在-50~150℃范圍內的電阻溫度特性線性很好。工業銅電阻溫度計現有Cu50、Cu100兩種分度號。由于鉑電阻成本不斷降低,銅電阻已逐步被鉑電阻替代。
按照產品結構分類,可分為裝配熱電阻和鎧裝熱電阻。
按照所使用電阻元件分類,現常用的有云母元件、陶瓷元件、薄膜元件等。
●熱電阻的特點
(1)優點
·準確度高,在所有常用溫度計中,準確度,可達1mK
·輸出信號大,靈敏度高。如在0C用Pt100鉑熱電阻測量,當溫度變化1C時,其電阻值約變化0.4Q,如果通過電流為1mA,則其電壓輸出量變化為400pV。在相同條件下,即使靈敏度比較高的K型熱電偶,其電動勢變化也只有40pV左右。由此可見,熱電阻的靈敏度較熱電偶高一個數量級。
·穩定性好,在振動小而適宜的環境下,可在很長時間內保持0.1°℃以下的穩定性·無需參考點,不需補償導線,溫度值由測得的電阻值直接求出
(2)缺點
·不適宜測量體積狹小和溫度瞬變區域·元件結構復雜,制造難度大
·采用細金屬絲的熱電阻元件抗機械沖擊與振動性能差