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試驗(yàn)室常用鉑電阻型號及測溫原理

來源：弗賽德發(fā)布日期：2020-04-08 關(guān)注：2064

　　空調(diào)試驗(yàn)室通常有很多溫度測點(diǎn)，對于精度要求較高的測點(diǎn)，經(jīng)常采用鉑電阻。對于鉑電阻測溫，我們了解多少呢。
　　
　　我們都知道，電阻值與材料、長度、橫截面積有關(guān)。當(dāng)然溫度也是一個(gè)不可或缺的因素。溫度對于電阻的影響：

　　
　　鉑電阻（PT100）的溫度曲線
　　
　　利用溫度變化帶來電阻變化進(jìn)行溫度測量的溫度計(jì)被稱為熱電阻。這類溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，性能穩(wěn)定，測量的準(zhǔn)確度和靈敏度高，而且便于信號的遠(yuǎn)傳、自動記錄和集中控制。通常適用于-200~500℃之間的溫度測量。
　　
　　熱電阻，不是熱電偶
　　
　　熱電阻與熱電偶名稱相近，都用于溫度測量，但這兩種測溫設(shè)備有著本質(zhì)的不同：
　　
　　1. 隨溫度變化，熱電阻改變自身的電阻值，而熱電偶是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化；
　　
　　2. 熱電阻是單一金屬/半導(dǎo)體材料，而熱電偶是雙金屬/半導(dǎo)體材料；
　　
　　3. 測量溫度范圍不同：相比較而言，熱電阻適合低溫測量，而熱電偶適合高溫測量；
　　
　　4. 接線方式不同：熱電偶有正負(fù)極，而熱電阻沒有。
　　
　　不同的熱電阻材料
　　
　　熱電阻對制作材料有如下要求：
　　
　　1. 電阻溫度系數(shù)要大。電阻的溫度系數(shù)定義為溫度每升高1開爾文時(shí)的電阻相對變化量，電阻溫度系數(shù)越大，溫度計(jì)的靈敏度越高，測量結(jié)果越準(zhǔn)確。
　　
　　2. 較大的電阻率。電阻率越大，熱電阻的體積就越小，熱容量和熱慣性也越小，對溫度變化的響應(yīng)就越快。
　　
　　3. 在測溫范圍內(nèi)，化學(xué)及物理性能穩(wěn)定。
　　
　　4. 電阻值與溫度的關(guān)系近似線性。
　　
　　5. 復(fù)現(xiàn)性好。
　　
　　目前的熱電阻根據(jù)材料，可分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻（即熱敏電阻）。其中金屬熱電阻主要為鉑和銅。工業(yè)中熱電阻常見的型號有Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等。其中，由于Pt100優(yōu)秀的性能，這種熱電阻已經(jīng)成為工業(yè)中最常見的熱電阻。
　　
　　熱電阻型號通常是材料+0℃時(shí)的電阻值，比如Pt100是鉑電阻，在0℃時(shí)阻值為100歐姆的熱電阻。
　　
　　鉑熱電阻根據(jù)精度不同，允許誤差也不相同。
　　
　　根據(jù)國標(biāo)GB/T 30121-2013《工業(yè)鉑電阻及鉑電阻感溫元件》，鉑電阻的允差登記被分為：
　　
　　1. C級，±（0.60+0.01|t|）；
　　
　　2. B級，±（0.30+0.005|t|）；
　　
　　3. A級，±（0.15+0.002|t|）；
　　
　　4. AA級，±（0.1+0.0017|t|）；
　　
　　注：|t|為溫度絕對值。
　　
　　引線形式
　　
　　由于一般的熱電阻阻值不大，因此熱電阻本身引線和電纜的電阻變化都會給溫度的測量結(jié)果帶來很大影響。一般是通過接線方式進(jìn)行消除。
　　
　　測量元件引線形式有二線制、三線制和四線制，購買熱電阻時(shí)常見產(chǎn)品為三線制和四線制。
　　
　　二線制是指熱電阻兩端各引出一根導(dǎo)線，這種測量方法簡單，但是由于連接導(dǎo)線的電阻不能消除所以會造成測量誤差，常用于短距離要求不高的場合。
　　
　　精度等級達(dá)到鉑電阻A級的熱電阻不適采用二線制接法。
　　
　　三線制是在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線，這種方式通常與電橋配套使用，兩個(gè)導(dǎo)線分別接在電橋的兩個(gè)橋背上，另一根線接在電橋的電源上，消除了引線電阻的誤差，這種方法一般在工業(yè)中最常用。
　　
　　四線制是在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流，把電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號；另外兩根導(dǎo)線測量熱電阻上面的電壓，由于電壓測量儀器內(nèi)阻很高，不分流，測到的電壓就完全是熱電阻兩端的電壓，電流已知，通過歐姆定律算出電阻值再轉(zhuǎn)換成溫度。這種方法測量精度高，適用于高精度測量用。

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