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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): 4188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、BC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

-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

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

低溫熱電阻

銦電阻

 

3.4~90K

100

  

復(fù)現(xiàn)性較好,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、50100 R4.2k/R273k約為0.07

 

有較高的靈敏度,復(fù)現(xiàn)性好,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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