熱電阻的原理都有哪些？
熱電阻是中低溫地區(qū)常用的一種溫度檢測(cè)器。
熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度升高而增大的特性。
其主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定。
其中，鉑熱電阻的測(cè)量程度是肯定的，它不僅廣泛用于工業(yè)溫度測(cè)量，而且還被制成了標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)。
熱電阻大多采用純金屬材料，目前采用鉑金和銅。此外，鎳、錳和銠已開(kāi)始用于制造熱電阻。
金屬熱敏電阻常用的感溫材料種類(lèi)很多，常用的是鉑絲。工業(yè)測(cè)量用金屬熱電阻材料除鉑絲外，還有銅、鎳、鐵、鐵鎳等。
熱電阻的測(cè)溫原理是根據(jù)導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的特性來(lái)測(cè)量溫度和與溫度有關(guān)的參數(shù)。
熱電阻通常需要通過(guò)引線(xiàn)將電阻信號(hào)傳遞給器件或其他二次儀表。
熱電阻是根據(jù)電阻的熱效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度的，即電阻的阻值隨溫度的變化而變化。
因此，只要測(cè)量熱電阻的阻值變化，就可以測(cè)出溫度。
目前主要有金屬熱敏電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩大類(lèi)。
金屬熱電阻的阻值與溫度一般可以用如下近似關(guān)系表示，即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中，Rt為溫度t時(shí)的電阻值； Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）下對(duì)應(yīng)的電阻值； α 是溫度系數(shù)。
半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系為
Rt=AeB/t
式中，Rt為溫度為t時(shí)的電阻值； A和B取決于半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)的常數(shù)。
相比之下，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的阻值更高（通常在幾千歐以上）；
但互換性差，非線(xiàn)性嚴(yán)重，測(cè)溫范圍僅為-50~300℃左右，廣泛用于家電、汽車(chē)的溫度檢測(cè)與控制。
一般金屬熱電阻適用于-200~500℃范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。具有測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠等特點(diǎn)。它廣泛用于過(guò)程控制。
工業(yè)上常用的金屬熱電阻是從電阻隨溫度的變化來(lái)看的。大多數(shù)金屬導(dǎo)體都具有這種特性，但并不是所有的金屬導(dǎo)體都可以用作測(cè)溫?zé)犭娮琛＝饘俨牧献鳛槟蜔嵝缘囊话阋螅?/span>
可能大而穩(wěn)定的溫度系數(shù)，電阻率大（在相同靈敏度下縮小尺寸），在使用溫度范圍內(nèi)化學(xué)和物理性能穩(wěn)定，材料再現(xiàn)性好，電阻值隨溫度變化的值函數(shù)關(guān)系（線(xiàn)性關(guān)系） ）。
目前廣泛使用的熱電阻材料有鉑和銅：
鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線(xiàn)性。溫度越高，電阻變化率越小；\n銅電阻在測(cè)溫范圍內(nèi)阻值與溫度呈線(xiàn)性關(guān)系，溫度線(xiàn)數(shù)多。適用于非腐蝕性介質(zhì)，超過(guò)150易被氧化。
國(guó)內(nèi)常用的有R0=10Ω、R0=100Ω、R0=1000Ω，其分度數(shù)分別為Pt10、Pt100、Pt1000；
銅電阻有兩種，R0=50Ω和R0=100Ω。畢業(yè)數(shù)字是Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50應(yīng)用比較廣泛。
熱電阻是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的主要元件。
通常需要通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)將電阻信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制裝置或其他一次儀表。
工業(yè)熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室有一定的距離，所以熱電阻的引出線(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大。
目前，引導(dǎo)熱阻的方式主要有以下三種：
兩線(xiàn)制：在熱電阻兩端各接一根導(dǎo)線(xiàn)引出電阻信號(hào)的方法稱(chēng)為兩線(xiàn)制：
這種引線(xiàn)法很簡(jiǎn)單，但由于連接的導(dǎo)線(xiàn)必須有引線(xiàn)電阻r，而r的大小與導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)和長(zhǎng)度有關(guān)，所以這種引線(xiàn)法只適用于測(cè)量精度不高的場(chǎng)合如果是
三線(xiàn)制：
熱電阻根的一端接一根引線(xiàn)，另一端接兩根引線(xiàn)的方法稱(chēng)為三線(xiàn)制；
這種方法通常與電橋配合使用，可以更好地消除引線(xiàn)電阻的影響，常用于工業(yè)過(guò)程控制。
四線(xiàn)制：
在熱電阻的根部?jī)啥朔謩e連接兩根導(dǎo)線(xiàn)的方法稱(chēng)為四線(xiàn)制，其中兩根導(dǎo)線(xiàn)為熱電阻提供恒定電流I，將R轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)U，然后通過(guò)另外兩條引線(xiàn)將 U 引向輔助儀器。
可以看出，這種引線(xiàn)方式可以*消除引線(xiàn)電阻的影響，主要用于高精度溫度檢測(cè)。
熱電阻采用三線(xiàn)連接方式。
采用三線(xiàn)制，消除因連接線(xiàn)電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量 RTD 的電路通常是不平衡電橋。
熱電阻作為電橋的橋臂電阻，其連接線(xiàn)（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分。這部分電阻是未知的，隨環(huán)境溫度變化，導(dǎo)致測(cè)量誤差。
采用三線(xiàn)制，一根線(xiàn)接在電橋的末端，另外兩根接在熱電阻所在的橋臂和與之相鄰的橋臂上，消除了由熱電阻引起的測(cè)量誤差導(dǎo)線(xiàn)電阻。
液阻柜內(nèi)測(cè)量水溫的熱電阻采用三線(xiàn)制接線(xiàn)方式。
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