1、電阻等變化材料與溫度有關 的物理特性第九章：熱電式傳感器第九章：熱電式傳感器 溫度量電量9-1熱電阻熱電阻 溫度 熱敏電阻熱電阻半導體純金屬一，熱電阻熱電阻材料，應滿足條件：（2）電阻溫度系數較大，即（4）在測量范圍內，材料的物理，化學性能穩定。（3）具有良好的單值性、復現性、復制性好。（1）具有較大電阻率，即: 常用材料：鉑，銅，鎳。1,鉑電阻（1）材料性能：鉑易于提純，性能非常穩定，耐氧化、熔化溫度高(1772C)、復現性好，電阻率高，溫度范圍寬、體積小，而溫度系數較小。（常作為溫度基準）（2）結構：感溫元件（電阻絲絕緣骨架）、瓷套管、保護套管鉑電阻絲：0.050.07mm；（3）溫度電阻

2、關系：一般工業用標準鉑電阻（4）分度號與分度表：Pt50：Pt100：10. 010005. 05000RR將 與溫度t的相應關系統一制成表格，稱為鉑電阻的分度分度表。表。Rt)100(1()1 (32020ttCBtAtRRBtAtRRtt0650 C2000 CA=3.9684103 （1/）B=5.847107 （1/2）C=4.221012 （1/4）鉑電阻的精度與鉑的純度有關，用電阻比表示：0100)100(RRWR100水沸點100時電阻值 R0水冰點0時電阻值標準器鉑電阻 w(100)1.3925工業用鉑電阻 w(100)=1.391w(100)=1.3930,鉑純度為99.99

3、95%；（5）純度：熱電阻的純度與溫度系數的關系：1001)100(0100RRWw(100)=1.3910,鉑純度為99.99%。（6）精度：200 0 ： 0 100 ：100 650 ：t%5 . 05 . 01 2，銅電阻：工業用，測-50150，線性好，靈敏度高，價格便宜。 數學模型：)1 (0tRRt國內統一設計標準銅電阻1 . 010005. 0500R 分度號為Cu50和Cu100，其W(100)1.428熱電阻阻值較小引線電阻不能忽視。誤差：5050：5 . 0 50150：t 1）（/1028. 425. 43注意二、熱電阻接線1、內引線：由熱電阻感溫元件至接線端子的連接導

4、線RtRtRtABABABBBA2、測量電路：二線制三線制四線制熱電阻的測量電路可以分為二個基本類型：橋式電路電位差計312,RRRRRRRRLtbaL這樣：（1）平衡電橋：二線制接法：R1,R2為已知電阻，R3為可調電阻，Rt為熱電阻。通過調節R3，直到電橋平衡，則：312321,RRRRRRRRxx或若不考慮引線電阻，則RxRt。若考慮引線電阻，引線誤差三線制接法：321321,)()(RRRRRRRRRRRRtbaabt消除了內引線電阻誤差（1）平衡電橋（續）：四線制接法：（1）平衡電橋（續）：ARBRRRARRBRRtt321321)()(BRARRRBRRARRtt321321)()

5、(233RRRt電位差計線路Rw調工作電流，由圖IRURUNNttTRUURNNtt溫度則由分度表9-2熱敏電阻 熱敏電阻的材料：錳、鈷、銅、鐵、鋅等的氧化物的混合物。1，靈敏度高2，體積小3，性能穩定主要缺點：RT呈非線性，元件的互換性較差。主要特點：4，制作簡單5，便于遠距離控制一，熱電特性 圖9-2基本特性分類：3、負溫度系數型（NTC）；1、正溫度系數型（PTC）2、臨界溫度系數型（CTR）按基本性能分為三類： NTC型，負溫度系數：適用于-100300作溫度開關臨界溫度系數：型正溫度系數：適用于型,300100,CTRCPTCNTC在低于450時，有經驗公式：eRRTTBT）（011

6、0式中通常指零度或室溫）熱力學溫度（絕對溫度熱敏電阻材料常數0TTB15.273 tT若已知TRRTT，和，00則可計算 ：）（）（）（）（tRRRRtTTBTT000027312731lnln11lnNTC電阻溫度系數 TRRBdTdaTT21負電阻溫度系數 二，NTC伏安特性： 圖9-3 在穩定工作狀態（熱平衡）下，U=f(I)關系。)11(exp00TTBIRIRUTT討論：1、Oa段：遵守歐姆定律，用做測溫。 2、bc段：I溫度負阻特性U dTdRRTT1 三，NTC主要參數：1, 標稱電阻值RH 2，電阻溫度系數 3，耗散系數 4，熱容C 5，能量靈敏度 6，時間常數 熱敏電阻在25

7、時的阻值。TPHdTdQC pRG HC 四，NTC應用： 1，溫度測量應用2，流量測量應用 *五、正電阻溫度系數電阻溫度特性正電阻溫度系數熱敏電阻的電阻溫度特性：)(exp00TTBRRpTT材料常數討論1、在工作區的兩端，靈敏度很低；2、TTc后，電阻值隨溫度按指數規律迅速增大。3、TTRmax后，電阻值即不再增大。正電阻溫度系數熱敏電阻伏安特性：討論1、起始端為直線，滿足歐姆定律；2、當電壓增加至Um，存在一個最大電流Im；3、當電壓繼續增加，由于溫度升高，電流反而減小，曲線斜率開始由正變負。PTC熱敏電阻的應用：陶瓷PTC發熱元件： PTC 有自動控溫功能， 耐老化，壽命長，與傳統發熱絲相比更高效，更安全。 PTC元件在低壓（6-36伏）和高壓（100-240伏）下都能正常使用。 低壓PTC元件適用于各類低電壓加熱器，儀器低溫補償，汽車等輔助加熱器。 高壓PTC元件適用于電氣設備的