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從電阻隨溫度的變化來看,大多數(shù)金屬導(dǎo)體都具有這種特性,但并不是所有的導(dǎo)體都可以用作溫度測量熱阻。作為熱阻的金屬材料通常要求:盡可能大且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、高電阻率(在相同靈敏度下減小傳感器的尺寸)、所用溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的化學(xué)和物理性能。材料的再現(xiàn)性良好,電阻值隨溫度的變化應(yīng)具有函數(shù)關(guān)系(良好的線性關(guān)系)。目前廣泛使用的熱敏電阻材料有鉑和銅:鉑電阻高,適用于中性和氧化性介質(zhì),穩(wěn)定性好,具有一定的非線性,溫度越高,電阻變化率越小;在溫度測量范圍內(nèi),銅電阻的電阻值與溫度呈線性關(guān)系,且溫度線數(shù)量較多。適用于無腐蝕性介質(zhì),超過150易被氧化。R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω在中國是常用的,其分度號分別為pt10、PT100和PT1000;銅電阻有兩種類型:R0=50Ω和R0=100Ω,其分度號為cu50和cu100。PT100和cu50被廣泛使用。
熱阻信號連接方式熱阻是將溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻值變化的主要元件。通常,電阻信號需要通過導(dǎo)線傳輸?shù)接嬎銠C控制設(shè)備或其他主要儀器。工業(yè)熱阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場,與控制室有一定距離。因此,熱電阻的引線會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大影響。
目前,有三種主要的方法來引導(dǎo)熱阻
○ 1雙線制:在熱電阻兩端連接一根導(dǎo)線以引出電阻信號的方法稱為雙線制:這種引出方法非常簡單,但因為連接導(dǎo)線必須有引線電阻R,而R的大小與導(dǎo)線的材料和長度有關(guān),這種引導(dǎo)方法僅適用于測量較低的場合
○ 2三線制:將熱電阻根部一端的一根導(dǎo)線與另一端的兩根導(dǎo)線連接起來的方法稱為三線制。這種方法通常與電橋一起使用,以更好地消除引線電阻的影響。它是工業(yè)過程控制中常見的鉛電阻。
○ 3四線制:在熱電阻根部兩端連接兩根導(dǎo)線的方法稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,將r轉(zhuǎn)換為電壓信號U,然后通過另外兩根引線將U引至二次儀表。可以看出,這種引線模式可以完全消除引線電阻的影響,主要用于度溫度檢測。