第8章 熱電式傳感器

1、第8章 熱電式傳感器8.1 熱電偶熱電偶8.2 熱電阻熱電阻8.3 熱敏電阻熱敏電阻本章知識要點本章知識要點熱電效應(yīng)的含義；熱電效應(yīng)的含義；熱電偶、熱電阻和熱熱電偶、熱電阻和熱敏電阻的敏電阻的結(jié)構(gòu)及測溫范圍結(jié)構(gòu)及測溫范圍。熱電偶熱電偶的特點、基本定律，冷端補償方的特點、基本定律，冷端補償方法及測溫電路。法及測溫電路。鉑熱電阻和銅熱電阻鉑熱電阻和銅熱電阻的特點；熱電阻的的特點；熱電阻的測溫電路。測溫電路。熱敏電阻熱敏電阻的特點及分類。的特點及分類。l 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度溫度通常是需要測量和控制的重通常是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。要參數(shù)之一。l 熱電式傳感器：溫度變化熱電

2、式傳感器：溫度變化電量變化電量變化l 將將溫度溫度變化轉(zhuǎn)化為變化轉(zhuǎn)化為電動勢電動勢或或電阻電阻的方法最為普遍。的方法最為普遍。8.1 8.1 熱電偶熱電偶 熱電偶測溫范圍：熱電偶測溫范圍：1001300 特點：結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、精度高、溫度測量范特點：結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、精度高、溫度測量范圍寬、動態(tài)響應(yīng)特性好、輸出信號便于遠傳、使用圍寬、動態(tài)響應(yīng)特性好、輸出信號便于遠傳、使用方便方便。 是一種是一種有源傳感器有源傳感器，測量時不需外加電源。，測量時不需外加電源。 應(yīng)用：測量爐子或管道的氣體、液體的溫度或固體應(yīng)用：測量爐子或管道的氣體、液體的溫度或固體的表面溫度的表面溫度。 8.1.1 8.1

3、.1 熱電偶測溫原理熱電偶測溫原理1 1、熱電效應(yīng)、熱電效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成一個：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成一個閉合回路，當兩接點溫度閉合回路，當兩接點溫度T T和和T T0 0不同時，則在該回路中就會不同時，則在該回路中就會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。熱電動勢熱電動勢（來源：（來源：接觸電動勢接觸電動勢和和溫差電動勢溫差電動勢）、）、熱電偶熱電偶（兩（兩種材料的組合體）、種材料的組合體）、熱電極熱電極（A A、B B兩導(dǎo)體）兩導(dǎo)體）熱端熱端（測量端或工作端）、（測量端或工作端）、冷端冷端（參考端或自由端）（參考端或自由端）MABT0T（1 1）兩種導(dǎo)體的接

4、觸電動勢）兩種導(dǎo)體的接觸電動勢含義：由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子含義：由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢。密度不同而在接觸處形成的電動勢。 接觸電動勢的大小與導(dǎo)體的材料、接觸電動勢的大小與導(dǎo)體的材料、接點的溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體的直徑、接點的溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體的直徑、長度、幾何形狀等無關(guān)。長度、幾何形狀等無關(guān)。 lnAABBntktEtent 0000lnAABBntktEtent兩接點的接觸電動勢兩接點的接觸電動勢E EABAB( (T T) )和和E EABAB（T T0 0）可表示為）可表示為 KJk/1038. 123Ce19106 . 1BAnn、擴散擴散BAnn 擴

5、散擴散電場電場)(TEAB漂移漂移AB 同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種電動勢。同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種電動勢。（2 2）單一導(dǎo)體的溫差電動勢）單一導(dǎo)體的溫差電動勢機理：機理：高溫端的電子能量要比低溫端的電子能量大，高溫端的電子能量要比低溫端的電子能量大，從高溫端跑到低溫端的電子數(shù)比從低溫端跑到高溫端從高溫端跑到低溫端的電子數(shù)比從低溫端跑到高溫端的要多，結(jié)果高溫端因失去電子而帶正電，的要多，結(jié)果高溫端因失去電子而帶正電， 低溫端因低溫端因獲得多余的電子而帶負電，在導(dǎo)體兩端便形成溫差電獲得多余的電子而帶負電，在導(dǎo)體兩端便形成溫差電動勢。動勢。TTBBTTAAdTTTEdTTT

6、E00),(),(00A0TT、(3)(3)熱電偶回路中產(chǎn)生的總熱電勢熱電偶回路中產(chǎn)生的總熱電勢 熱電偶回路有四個電動勢：兩個接觸電動勢、兩個溫差電熱電偶回路有四個電動勢：兩個接觸電動勢、兩個溫差電動式。動式。),(),()()(),(0000TTETTETETETTEBAABABABTTBTTABABAdTdTnnekTnnekT00lnln0TTBABAdTnnTTek0)(ln)(0MABT0TTTBABAABdTnnTTekTTE0)(ln)(),(000,TTnnBABA0,TTnnBABA0),(0TTEAB)()(),(00TETETTEABABABBAnnTTekln)(0結(jié)論

7、：結(jié)論：1）兩熱電極相同時，總電動勢為）兩熱電極相同時，總電動勢為0。2）兩接點溫度相同時，總電動勢為）兩接點溫度相同時，總電動勢為0。3）熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢大小與材料和接點溫度有關(guān)，與）熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢大小與材料和接點溫度有關(guān)，與其尺寸、形狀等無關(guān)。其尺寸、形狀等無關(guān)。BAABnnTTekTTEln)(),(004）電子濃度取決于熱電偶材料的特性和溫度，當）電子濃度取決于熱電偶材料的特性和溫度，當A、B選選定后，熱電動勢就是兩接觸點定后，熱電動勢就是兩接觸點T和和T0的函數(shù)差的函數(shù)差，即，即 當參考端溫度當參考端溫度T0恒定時，恒定時，eAB(T0)=c為常數(shù)，則總的熱為常數(shù)，則總的熱

8、電動勢就只與溫度電動勢就只與溫度T成單值函數(shù)關(guān)系。成單值函數(shù)關(guān)系。 )()(),(00TETETTEABABAB熱電偶的分度表熱電偶的分度表 不同金屬組成的熱電偶，溫度與熱電動勢之間有不同的不同金屬組成的熱電偶，溫度與熱電動勢之間有不同的函數(shù)關(guān)系，一般通過實驗的方法來確定，并將其結(jié)果列函數(shù)關(guān)系，一般通過實驗的方法來確定，并將其結(jié)果列成表格，即成表格，即分度表分度表。 供查閱使用，每供查閱使用，每1010分檔分檔 。中間值按內(nèi)插法計算。中間值按內(nèi)插法計算。()MLMLHLHLEEttttEEt tMM被測溫度值；被測溫度值；t tHH較高的溫度值；較高的溫度值；t tLL較低的溫度值；較低的溫度

9、值；E EM M、E EH H、E ELL分別為溫度分別為溫度t tM M、t tH H、t tL L對應(yīng)的熱電動勢。對應(yīng)的熱電動勢。S型型(鉑銠鉑銠10-鉑鉑)熱電偶分度表熱電偶分度表 在熱電偶測溫回路內(nèi)，接入第三種導(dǎo)體時，只要第三種在熱電偶測溫回路內(nèi)，接入第三種導(dǎo)體時，只要第三種導(dǎo)體的兩端溫度相同，則對回路的總熱電勢沒有影響。導(dǎo)體的兩端溫度相同，則對回路的總熱電勢沒有影響。（1 1）中間導(dǎo)體定律）中間導(dǎo)體定律2. 熱電偶的基本定律熱電偶的基本定律MABCT0T123MCABBT0T1T1234 在熱電偶測溫回路中，在熱電偶測溫回路中，Tc為熱電極上某一點的溫度，為熱電極上某一點的溫度，熱電

10、偶熱電偶AB在接點溫度為在接點溫度為T、T0時的熱電勢時的熱電勢EAB(T, T0)等于熱等于熱電偶電偶AB在接點溫度在接點溫度T、Tc和和Tc、T0時的熱電勢時的熱電勢EAB(T, Tc)和和EAB(Tc, T0)的代數(shù)和，即的代數(shù)和，即 （2 2）中間溫度定律）中間溫度定律),(),(),(00TTETTETTTEcABcABcAB),(),(),(00TTETTTETTEcABcABcABCTCTn。，其中，000（3 3）標準導(dǎo)體（電極）定律）標準導(dǎo)體（電極）定律BAABCC0TT標準電極：鉑標準電極：鉑),(0TTEAB),(),(00TTETTEBCAC例：例： 熱端為熱端為100

11、，冷端為，冷端為0時，鎳鉻合金與純鉑組成的熱時，鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為電偶的熱電動勢為2.95mV，而考銅與純鉑組成的熱電偶，而考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為的熱電動勢為4.0mV，則鎳鉻和考銅組成的熱電偶所，則鎳鉻和考銅組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢應(yīng)為：產(chǎn)生的熱電動勢應(yīng)為： 2.95(4.0)6.95(mV)（4 4）均質(zhì)導(dǎo)體定律）均質(zhì)導(dǎo)體定律 由兩種均質(zhì)導(dǎo)體組成的熱電偶，其熱電動勢的大小由兩種均質(zhì)導(dǎo)體組成的熱電偶，其熱電動勢的大小只與兩材料及兩接點溫度有關(guān)，與熱電偶的大小尺寸、只與兩材料及兩接點溫度有關(guān)，與熱電偶的大小尺寸、形狀及沿電極各處的溫度分布無關(guān)。即熱電偶必須由

12、兩形狀及沿電極各處的溫度分布無關(guān)。即熱電偶必須由兩種不同性質(zhì)的均質(zhì)材料構(gòu)成。種不同性質(zhì)的均質(zhì)材料構(gòu)成。 為了適應(yīng)不同生產(chǎn)對象的測溫要求和條件，熱電偶為了適應(yīng)不同生產(chǎn)對象的測溫要求和條件，熱電偶的結(jié)構(gòu)形式有：的結(jié)構(gòu)形式有：普通型熱電偶普通型熱電偶特殊熱電偶特殊熱電偶鎧裝型熱電偶鎧裝型熱電偶薄膜熱電偶等。薄膜熱電偶等。 8.1.2 8.1.2 熱電偶的結(jié)構(gòu)與種類熱電偶的結(jié)構(gòu)與種類普通型熱電偶普通型熱電偶 優(yōu)點：測溫端熱容量小，動態(tài)響應(yīng)快；機械強度高，優(yōu)點：測溫端熱容量小，動態(tài)響應(yīng)快；機械強度高，撓性好，可安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置上。撓性好，可安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置上。 鎧裝型熱電偶鎧裝型熱電偶薄膜熱電偶

13、薄膜熱電偶 特點：特點：熱接點可以做得很?。峤狱c可以做得很?。╩m），具有熱容量小、），具有熱容量小、反應(yīng)速度快（反應(yīng)速度快（msms）等特點，適用于微小面積上的表面溫度以）等特點，適用于微小面積上的表面溫度以及快速變化的動態(tài)溫度測量。及快速變化的動態(tài)溫度測量。 種種類類 特特點點 普普通通熱熱電電偶偶 測測量量氣氣體體、蒸蒸汽汽和和液液體體等等介介質(zhì)質(zhì)的的溫溫度度， 標標準準化化 鎧鎧裝裝熱熱電電偶偶 （纜纜式式熱熱電電偶偶） 動動態(tài)態(tài)響響應(yīng)應(yīng)快快、測測量量端端熱熱容容量量小小、撓撓性性好好、強強度度高高、種種類類多多 薄薄膜膜熱熱電電偶偶 測測量量微微小小面面積積和和瞬瞬時時變變化化的的

14、溫溫度度、熱熱容容量量小小、動動態(tài)態(tài)響響應(yīng)應(yīng)快快 表表面面熱熱電電偶偶 測測量量金金屬屬塊塊、爐爐壁壁、橡橡膠膠筒筒、渦渦輪輪葉葉片片、軋軋輥輥等等固固體體的的表表面面溫溫度度 浸浸入入式式熱熱電電偶偶 直直接接插插入入液液體體中中測測量量：鋼鋼水水、銅銅水水、鋁鋁水水、熔熔融融合合金金 國際電工委員會（國際電工委員會（IEC）向世界各國推薦）向世界各國推薦8種種標準標準化熱電偶（已列入工業(yè)標準化文件中，具有統(tǒng)一的分化熱電偶（已列入工業(yè)標準化文件中，具有統(tǒng)一的分度表）。我國已采用度表）。我國已采用IEC標準生產(chǎn)六種熱電偶。標準生產(chǎn)六種熱電偶。常用熱電偶的型號常用熱電偶的型號 標準化熱電偶的主要

15、性能和特點標準化熱電偶的主要性能和特點 8.1.3 8.1.3 熱電偶的冷端溫度補償熱電偶的冷端溫度補償 熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢只有在冷端溫度不變的條件下，熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢只有在冷端溫度不變的條件下，才與工作溫度成單值函數(shù)關(guān)系。才與工作溫度成單值函數(shù)關(guān)系。 但是在實際應(yīng)用中，由于熱電偶冷端離工作端很近，但是在實際應(yīng)用中，由于熱電偶冷端離工作端很近，且又處于大氣中，這樣且又處于大氣中，這樣冷端溫度難以保持恒定冷端溫度難以保持恒定，會帶來測，會帶來測量誤差，因此需要對熱電偶冷端溫度進行處理。量誤差，因此需要對熱電偶冷端溫度進行處理。 熱電偶長度熱電偶長度 一般為一般為3502000mm左右，較短

16、。要保證左右，較短。要保證冷端溫度不變，可以把熱電極加長，使其遠離工作端。這冷端溫度不變，可以把熱電極加長，使其遠離工作端。這樣樣, 冷端溫度比較穩(wěn)定。冷端溫度比較穩(wěn)定。 (1) (1) 熱電偶補償導(dǎo)線熱電偶補償導(dǎo)線 解決辦法解決辦法：工程中采用一種工程中采用一種補償導(dǎo)線補償導(dǎo)線。在。在0150溫度范溫度范圍內(nèi)，要求補償導(dǎo)線和所配熱電偶具有相同的熱電特性。圍內(nèi)，要求補償導(dǎo)線和所配熱電偶具有相同的熱電特性。 常用補償導(dǎo)線常用補償導(dǎo)線 在實驗室及精密測量中，通常把冷端放入在實驗室及精密測量中，通常把冷端放入00恒溫器恒溫器或裝滿冰水混合物的容器中，以便冷端溫度保持或裝滿冰水混合物的容器中，以便冷端

17、溫度保持00。 這是一種理想的補償方法，但工業(yè)中使用極為不便。這是一種理想的補償方法，但工業(yè)中使用極為不便。 (2) (2) 冷端冷端00恒溫法恒溫法 當冷端溫度當冷端溫度t t0 0不等于不等于00，需要對熱電偶回路的測量電，需要對熱電偶回路的測量電勢值勢值E EABAB（t t，t t0 0）加以修正。當工作端溫度為）加以修正。當工作端溫度為t t時，分度表時，分度表可查可查E EABAB( (t t,0),0)與與E EABAB( (t t0,0,0)0)。 根據(jù)中間溫度定律得到：根據(jù)中間溫度定律得到： EAB(t,0)= EAB(t,t0)+EAB(t0,0) (3) (3) 冷端溫度

18、修正法冷端溫度修正法 t t工作段溫度工作段溫度 t t0 0冷端的實際溫度冷端的實際溫度 00冷端的標準溫度（冷端的標準溫度（00，便于查表），便于查表）E E（t t，t t0 0）熱電偶工作在熱電偶工作在t t與與t t0 0時，儀表測出的熱電動勢值時，儀表測出的熱電動勢值E E（t t，0 0）和）和E E（t t0 0，0 0）冷端溫度為冷端溫度為0 0 ，工作點溫度為，工作點溫度為t t和和t t0 0時的電時的電動勢值（由熱電偶分度表中查得）動勢值（由熱電偶分度表中查得）例：例：用鎳鉻用鎳鉻- -鎳硅熱電偶測量加熱爐溫度。已知冷端溫度鎳硅熱電偶測量加熱爐溫度。已知冷端溫度t t0

19、 0=30=30，測得熱電勢，測得熱電勢e eABAB（t t，t t0 0）為）為39.17mV, 39.17mV, 求加熱爐求加熱爐溫度。溫度。 eAB(t,0)= eAB(t,t0)+eAB(t0,0)=39.17+1.203=40.373mV再從表中查得再從表中查得 E(970,0)=40.096mV，E(980,0)=40.488mV 解：解：查鎳鉻查鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表得：鎳硅熱電偶分度表得： eAB(30，0)=1.203 mV可得可得 ：可得加熱爐溫度為：可得加熱爐溫度為：CCt977)970980(096.40488.40096.40373.40970(4) (4) 冷端溫

20、度自動補償法（電橋補償法）冷端溫度自動補償法（電橋補償法）000( , )( , )UABABABCABEt ttEt tURU恒定值)(3231RRRRRREUUUCCAB 8.1.4 8.1.4 熱電偶測溫線路熱電偶測溫線路MczABRRRTTEI),(0MczRRR、T0TnTnTABCD0TMLR 特殊情況下，熱電偶可以串聯(lián)或并聯(lián)使用，但只能特殊情況下，熱電偶可以串聯(lián)或并聯(lián)使用，但只能是是同一分度號同一分度號的熱電偶，且的熱電偶，且冷端應(yīng)在同一溫度冷端應(yīng)在同一溫度下。如熱下。如熱電偶正向串聯(lián)，電偶正向串聯(lián)， 可獲得較大的熱電勢輸出和提高靈敏度；可獲得較大的熱電勢輸出和提高靈敏度；在測量

21、兩點溫差時，可采用熱電偶反向串聯(lián)；利用熱電在測量兩點溫差時，可采用熱電偶反向串聯(lián)；利用熱電偶并聯(lián)可以測量平均溫度。偶并聯(lián)可以測量平均溫度。102012( , )( , )( , )TABABABEEt tEt tEt t特點：特點：當有一只熱電偶燒當有一只熱電偶燒斷時，難以覺察出來。當斷時，難以覺察出來。當然，它也不會中斷整個測然，它也不會中斷整個測溫系統(tǒng)的工作。溫系統(tǒng)的工作。并并 聯(lián)聯(lián)12310203012301230( , )( , )( , )33(,3 )(, )33ABABABTABABEEEEt tEt tEt tEEtttttttEt優(yōu)點：優(yōu)點：熱電動勢大，儀表的熱電動勢大，儀表

22、的靈敏度大大增加，可立即發(fā)靈敏度大大增加，可立即發(fā)現(xiàn)斷路。現(xiàn)斷路。缺點：缺點：只要有一支熱電偶斷只要有一支熱電偶斷路，整個測溫系統(tǒng)將停止工路，整個測溫系統(tǒng)將停止工作。作。串聯(lián)串聯(lián)),(0)3 ,(),(),(),(032100321030201321ttttEEtttttEttEttEttEEEEEABTABABABABT時，當TEE31平均8.2 8.2 熱電阻熱電阻 熱電阻傳感器是利用熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。的原理進行測溫的。 熱電阻廣泛用來測量熱電阻廣泛用來測量200200850850范圍內(nèi)的溫度，少范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情

23、況下，低溫可測量至數(shù)情況下，低溫可測量至1K1K，高溫達，高溫達10001000。標準鉑電阻標準鉑電阻溫度計的精確度高，作為復(fù)現(xiàn)國際溫標的標準儀器溫度計的精確度高，作為復(fù)現(xiàn)國際溫標的標準儀器。 熱電阻的結(jié)構(gòu)熱電阻的結(jié)構(gòu) 電阻絲采用雙線并繞法繞制在具有一定形狀的云母、石電阻絲采用雙線并繞法繞制在具有一定形狀的云母、石英或陶瓷塑料支架上，支架起支撐和絕緣作用。英或陶瓷塑料支架上，支架起支撐和絕緣作用。 1. 1. 常用熱電阻常用熱電阻 對用于制造熱電阻材料的要求：對用于制造熱電阻材料的要求：1 1）電阻值與溫度變化具有良好的）電阻值與溫度變化具有良好的線性關(guān)系線性關(guān)系2 2）電阻溫度系數(shù)大，以便對

24、）電阻溫度系數(shù)大，以便對溫度變化敏感溫度變化敏感，便于精確測量，便于精確測量3 3）電阻率高，熱容量小，從而具有較快的）電阻率高，熱容量小，從而具有較快的響應(yīng)速度響應(yīng)速度4 4）在測量范圍內(nèi)）在測量范圍內(nèi) 具有具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物理、化學(xué)性質(zhì)5 5）容易加工，）容易加工，價格盡量便宜價格盡量便宜 材材料料 溫溫度度系系數(shù)數(shù) （1 1/ /） 比比電電阻阻 （ .mm2/m） 溫溫度度范范圍圍 （） 特特 性性 鉑鉑 3.9210-3 0.0981 -200 +650 近近線線性性 銅銅 4.2510-3 0.0170 -50 +150 線線性性 鐵鐵 6.5010-3 0.0910

25、 -50 +150 非非線線性性 鎳鎳 6.6010-3 0.1210 -50 +100 非非線線性性 (1) (1) 鉑熱電阻鉑熱電阻 鉑熱電阻的特點是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠鉑熱電阻的特點是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠，所，所以在溫度傳感器中得到了廣泛應(yīng)用。缺點：以在溫度傳感器中得到了廣泛應(yīng)用。缺點：價格高價格高。 按按IECIEC標準，鉑熱電阻的使用溫度范圍為標準，鉑熱電阻的使用溫度范圍為-200-200850850。鉑熱電阻的特性方程為：鉑熱電阻的特性方程為：)1 (20BtAtRRt)100(1 320ttCBtAtRRt 可見：熱電阻在溫度可見：熱電阻在溫度t時的電阻值與時的電阻值

26、與0時的電阻值時的電阻值R0有關(guān)。有關(guān)。 目前我國規(guī)定工業(yè)用鉑熱電阻有目前我國規(guī)定工業(yè)用鉑熱電阻有R0=10和和R0=100兩兩種，它們的分度號分別為種，它們的分度號分別為Pt10和和Pt100，其中以，其中以Pt100為常用。為常用。 鉑熱電阻不同分度號亦有相應(yīng)分度表，即鉑熱電阻不同分度號亦有相應(yīng)分度表，即Rt-t的關(guān)系表，這的關(guān)系表，這樣在實際測量中，只要測得熱電阻的阻值樣在實際測量中，只要測得熱電阻的阻值Rt，便可從分度，便可從分度表上查出對應(yīng)的溫度值。表上查出對應(yīng)的溫度值。)1 (20BtAtRRt)100(1 320ttCBtAtRRt鉑電阻分度表鉑電阻分度表 薄膜型及普通型鉑熱電阻

27、薄膜型及普通型鉑熱電阻 小型鉑熱電阻小型鉑熱電阻 (2) (2) 銅熱電阻銅熱電阻 在一些測量精度要求不高且溫度較低的場合，可采用銅在一些測量精度要求不高且溫度較低的場合，可采用銅熱電阻進行測溫，熱電阻進行測溫， 它的測量范圍為它的測量范圍為-50-50150150。 )1 (320CtBtAtRRt-50 150 )1 (0tRRtCo/1028. 43分度號：分度號：Cu50 Cu50 050R 銅熱電阻的特點銅熱電阻的特點 銅熱電阻的特點：銅熱電阻的特點：電阻溫度系數(shù)較大、線性性好、電阻溫度系數(shù)較大、線性性好、價格便宜。價格便宜。 缺點：電阻率較低，電阻體的體積較大，熱慣性較缺點：電阻率

28、較低，電阻體的體積較大，熱慣性較大，穩(wěn)定性較差，在大，穩(wěn)定性較差，在100 以上時容易氧化，因此以上時容易氧化，因此只能用于低溫及沒有浸蝕性的介質(zhì)中。只能用于低溫及沒有浸蝕性的介質(zhì)中。 優(yōu)優(yōu) 點點 （ 1 ） 易易 提提 純純 ； （ 2 ） 物物 理理 、 化化 學(xué)學(xué) 特特 性性 穩(wěn)穩(wěn) 定定 ； （ 3 ） 輸輸 出出 近近 線線 性性 ； （ 4 ） 價價 格格 低低 廉廉 。 缺缺 點點 （ 1 ） 電電 阻阻 率率 低低 ； （ 2 ） 體體 積積 較較 大大 ， 熱熱 慣慣 性性 較較 大大 ； （ 3 ） 溫溫 度度 高高 于于1 0 0 易易 氧氧 化化 。 汽車用水溫傳感器及水

29、溫表汽車用水溫傳感器及水溫表 銅熱電阻銅熱電阻用熱電阻傳感器進行測溫時，測量電路經(jīng)常采用用熱電阻傳感器進行測溫時，測量電路經(jīng)常采用電橋電橋電路電路。 熱電阻與檢測儀表相隔一段距離，因此熱電阻的熱電阻與檢測儀表相隔一段距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果有較大的影響。引線對測量結(jié)果有較大的影響。熱電阻引線方式有熱電阻引線方式有二線制、三線制二線制、三線制和和四線制四線制三種。三種。8.2.3 8.2.3 熱電阻的測量電路熱電阻的測量電路兩線制兩線制 這種引線方式簡單、費用低，但是引線電阻以及引線電阻這種引線方式簡單、費用低，但是引線電阻以及引線電阻的變化會帶來的變化會帶來附加誤差附加誤差。 兩線制適

30、于引線不長、測溫精度要求較低的場合。兩線制適于引線不長、測溫精度要求較低的場合。三線制三線制用于工業(yè)測量，精度較好。用于工業(yè)測量，精度較好。 uA1R2R4RtRrrrE21RR 若142RRRRt則1142)(RrRrRRRt)()(421rRRrRRt四線制四線制實驗室用，高精度測量實驗室用，高精度測量 IURt8.3 8.3 熱敏電阻熱敏電阻 熱敏電阻是利用熱敏電阻是利用半導(dǎo)體（某些金屬氧化物如半導(dǎo)體（某些金屬氧化物如NiO,MnONiO,MnO2 2, , CuO,TiOCuO,TiO2 2) )的電阻值隨溫度顯著變化的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的一這一特性制成的一種熱敏元件，其

31、特點是種熱敏元件，其特點是電阻率電阻率隨溫度而顯著變化。一隨溫度而顯著變化。一般測溫范圍：（般測溫范圍：（50 50 300300）玻璃殼玻璃殼熱敏電阻熱敏電阻引線引線 熱敏電阻的優(yōu)缺點：熱敏電阻的優(yōu)缺點：1、優(yōu)點：具有電阻值和電阻溫度系數(shù)大、靈敏度高；、優(yōu)點：具有電阻值和電阻溫度系數(shù)大、靈敏度高；體積小、結(jié)構(gòu)簡單；熱慣性小、響應(yīng)速度快；使用方體積小、結(jié)構(gòu)簡單；熱慣性小、響應(yīng)速度快；使用方便；壽命長；易于實現(xiàn)遠距離測量。便；壽命長；易于實現(xiàn)遠距離測量。2、缺點：、缺點：互換性較差互換性較差，同一型號的產(chǎn)品特性參數(shù)有較大，同一型號的產(chǎn)品特性參數(shù)有較大區(qū)別；區(qū)別；穩(wěn)定性較差穩(wěn)定性較差；非線性嚴重非線性嚴重，不能在高溫下使用，不能在高溫下使用。8.3.1 8.3.1 熱敏電阻的電阻溫度特性熱敏電阻的電阻溫度特性溫度溫度電阻電阻CTRNTCPTC 負溫度系數(shù)（負溫度系數(shù)（negative temperature coefficientnegative temperature coefficient）。熱敏電阻在不同值時的。熱敏電阻在不同值時的電阻溫度特性電阻溫度特性，溫度越高溫度越高，阻值越小，且有明顯的非線性。，阻值越小，且有明顯的非線性。NTCNTC熱敏電阻具有很熱敏電阻具有很高的負電阻溫度系數(shù)，特別適用于：高的負電阻溫度系數(shù)，特別適用于：100100300300之間測溫。應(yīng)