电阻温度传感器.ppt

一.热电阻 1. 常用热电阻 对用于制造热电阻材料的要求： 具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率 R-t关系最好成线性 物理化学性能稳定 复现性好等。 目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。 ,(1) 铂热电阻 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。 按IEC标准，铂热电阻的使用温度范围为-200850。铂热电阻的特性方程为： 在-2000的温度范围内,Rt=R01+At+Bt2+Ct3(t-100),在0850的温度范围内,Rt = R0(1+At+Bt2),在ITS90 中，这些常数规定为,A=3.9083×10-3/ B=-5.775×10-7/2 C=-4.183×10-12/4,可见：热电阻在温度t时的电阻值与0时的电阻值R0有关。 目前我国规定工业用铂热电阻有R0=10和R0=100两种，它们的分度号分别为Pt10和Pt100，其中以Pt100为常用。 铂热电阻不同分度号亦有相应分度表，即Rt-t的关系表，这样在实际测量中，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。,铂电阻分度表,(2) 铜热电阻 在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，可采用铜热电阻进行测温， 它的测量范围为-50150。 铜热电阻在测量范围内其电阻值与温度的关系几乎是线性的，可近似地表示为 Rt=R0（1+t） =4.28×10-3/ 两种分度号：Cu50(R0=50)和Cu100（R0=100）。 ,铜热电阻的分度表 分度号：Cu50,铜热电阻的特点,铜热电阻的电阻温度系数较大、线性性好、价格便宜。 缺点：电阻率较低，电阻体的体积较大，热惯性较大，稳定性较差，在100 以上时容易氧化，因此只能用于低温及没有浸蚀性的介质中。,1）单电桥电路-惠斯登电桥 工作原理 输入输出电阻 电桥功率输出 2）热电阻传感器在电桥中的位置 单传感器电桥 四传感器电桥 两相邻传感器电桥 两相对传感器电桥,2. 热电阻的测量电路,用热电阻传感器进行测温时，测量电路经常采用电桥电路。 热电阻与检测仪表相隔一段距离，因此热电阻的引线对测量结果有较大的影响。 热电阻内部引线方式有二线制、三线制和四线制三种。,内部引线方式,两线制,这种引线方式简单、费用低，但是引线电阻以及引线电阻的变化会带来附加误差。 两线制适于引线不长、测温精度要求较低的场合。,三线制,用于工业测量，一般精度,四线制,实验室用，高精度测量,单传感器电桥测温电路设计举例：,二. 热敏电阻,热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的一种热敏元件，其特点是电阻率随温度而显著变化。,1 热敏电阻的电阻温度特性,大多数：负温度系数。热敏电阻在不同值时的电阻温度特性，温度越高，阻值越小，且有明显的非线性。NTC热敏电阻具有很高的负电阻温度系数，特别适用于：100300之间测温。 PTC热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且有斜率最大的区域，当温度超过某一数值时，其电阻值朝正的方向快速变化。其用途主要是彩电消磁、各种电器设备的过热保护等。 CTR也具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。主要用作温度开关。 各种热敏电阻的阻值在常温下很大，不必采用三线制或四线制接法，给使用带来方便。,热敏电阻的电阻温度特性曲线,2 热敏电阻的伏安特性曲线,