熱電阻材料及測溫原理分析
發(fā)布時間: 2021-06-16 點擊次數(shù): 2766次
熱電阻測溫原理及材料 熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的,它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫,而且被制成標準的基準儀。 一、熱電阻測溫原理及材料 熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。 熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅,此外,現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。 1、鉑熱電阻的溫度特性 (1)在0~850℃范圍內(nèi): Rt=R0(1+At+Bt2) (2)在-200~0℃范圍內(nèi): Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100) t3] 式中A、B、C的系數(shù)各為: A=3.90802×10-3C-1 ;B=-5.802×10-7C-2 C=-4.27350×10-12C-4 鉑電阻阻值與溫度的分度關(guān)系由止兩式?jīng)Q定。 2、銅熱電阻的溫度特性 在-50~150℃范圍內(nèi): Rt=R0(1+At+Bt2+Ct3) 式中 A=4.28899×10-3C-1;B=-2.133×10-7C-2;C=1.233×10-9C-3 銅電阻和溫度的分度關(guān)系由上式?jīng)Q定,鉑熱電阻和銅熱電阻的技術(shù)性能見表1-1 表1-1常用熱電阻的技術(shù)性能 名稱 | 分度號 | 溫度范圍℃ | 溫度為0℃時阻值R0,Ω | 電阻比 R100/R0 | 主要特點 | 標準熱電阻 | 鉑電阻(WZP) | Pt10 | -200~850 | 10±0.01 | 1.385±0.001 | 測量精度高,穩(wěn)定性好,可作為基準儀器 | Pt50 | 50±0.05 | 1.385±0.001 | Pt100 | 100±0.1 | 1.385±0.001 | 銅電阻(WZC) | Cu50 | -50~150 | 50±0.05 | 1.428±0.002 | 穩(wěn)定性好,便宜;但體積大,機械強度較低 | Cu100 | 100±0.1 | 1.428±0.002 | 鎳電阻(WZN) | Ni100 | -60~180 | 100±0.1 | 1.617±0.003 | 靈敏度高,體積小;但穩(wěn)定性和復(fù)制性較差 | Ni300 | 300±0.3 | 1.617±0.003 | Ni500 | 500±0.5 | 1.617±0.003 | 低溫?zé)犭娮?/span> | 銦電阻 | | 3.4~90K | 100 | | 復(fù)現(xiàn)性較好,在4.5~15K溫度范圍內(nèi),靈敏度比鉑電阻高十倍;但復(fù)制性較差,材質(zhì)軟,易變形 | 銠鐵熱電阻 | | 2~300K | 20、50或100 R4.2k/R273k約為0.07 | | 有較高的靈敏度,復(fù)現(xiàn)性好,在0.5~20K溫度范圍內(nèi)可作精測量;但長期穩(wěn)定性和復(fù)制性較差 | 鉑鈷熱電阻 | | 2~100K | 100 R4.2k/R273k約為0.07 | | 熱響應(yīng)好、自然小,機械性能好,溫度低于300K時,靈敏度大大高于鉑;但不能作為標準溫度計 |
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