热电阻ppt课件
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优点：R-t关系近似线性；α较大；材料易 提纯；价格便宜，互换性好。
缺点：电阻率较小，为保持一定阻值需要 细而长的铜丝，使体积↑热惯性↑；测温上 限低，因为铜在100℃以上易氧化且抗腐 蚀性差。
铜电阻的分度号 Cu50 和 Cu100
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L
图5.20 铜电阻体的结构 1-线圈骨架；2-1铜－线热图圈电骨 5－架阻4；丝22－；铜铜电热 3-电 阻补阻体偿丝的；组结3－；构补4偿-铜组；引出线；
引出线—由热电阻体至接线端子的连接导线
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（1）两线制 存在引出线电阻随温度变化产生的附加误差；
（2）三线制 可以消除引出线电阻的影响；工业上多采用。
（3）四线制 不仅可消除引出线电阻的影响，还可消除连接 导线间接触电阻及其阻值变化的影响。多用于标 准铂热电阻的引出线上。
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热电阻在使用中的注意事项：
11
（1）铂热电阻 （Pt）
特点：稳定性好、精确度高、性能可靠。 ITS－90规定以铂电阻温度计作为13.8033K～
961.78℃温域的标准内插仪器
12
铂的电阻值与温度的关系 • 在－200～0℃范围内：
Rt R0 1 At Bt2 Ct3(t 100)
• 在0～850 ℃范围内：
§3-3 热电阻温度计
Resistance Thermometer
热电阻测温原理 常用热电阻种类 热电阻的结构
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一、热电阻测温原理及特点
用热电偶测量500℃以下温度时， 热电势小，测量精度低；且使用 中经常需要进行冷端温度补偿。
故工业上在测低温时通常采用热 电阻温度计，其测温范围为 －200～500℃。
将产生系统误差。 热电阻工作电流应小于规定值，否则因过大电流造成自
热效应，产生附加误差。 热电阻分度号必须与显示仪表调校时分度号相向。 热电阻的安装与热电偶的安装要求基本相同。
金属导体或半导体: 电阻值R = f (温度t)
电阻温度系数（α）
—— 温度变化1℃时，导体电阻值的相对 变化量，单位为1/℃。
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Rt Rt0 1 R
Rt0 (t t0 ) Rt0 t
α ↑→ 灵敏度↑。 金属导体: t↑→Rt↑ ，∴α为正值；
而半导体: t↑→Rt↓ ，∴α为负值。 金属纯度↑→α↑。有些合金材料，如
Rt R0(1 At Bt2 )
铂电阻的纯度 通常用R100/R0表示。 铂电阻的分度号: Pt 10、Pt 100、Pt 50 Pt10—表示铂电阻在0℃时的电阻值为R0＝10Ω
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学习查“铂热电阻分度表” 铂热电阻分度表
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图5.19（a）为云母片做骨架，把云母片两边做成锯齿状，将铂丝绕 在云母骨架上，然后用两片无锯齿云母夹住，再用银带扎紧。铂丝采
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取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值， 可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热 态电阻值应为484 。
温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，
从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的
阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值
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增加。
1、热电阻测温特点
优点：
1）输出信号大、测温精度高； 2）电阻信号便于远传； 3）无需冷端补偿； 4）可以实现多点切换测量。
热电阻测温仪表常用来测量-200～+600℃之间的温度。 动态误差。由于电阻体体积较大，热容量大，其动态误
差比热电偶大，这也制约了热电阻在快速测温中的应用。 连线电阻变化与热电阻阻值变化产生叠加，引起测量误
差。应采用三线制接法予以消除。 热电阻引入显示仪表的线路电阻必须符合规定值，否则
51-5银绑带；6-铂电阻横截面；7-保护套管；8-石英骨架
（2）铜热电阻 （Cu）
铜电阻与温度的关系
• 在－50～＋150℃范围内：
Rt R0(1 At Bt2 Ct3)
• 在0～100℃范围内，电阻温度关系是线性的： Rt = R0(1+αt)
式中，α＝(4.25~4.28)×10－3/℃,
用双线法绕制，以消除电感 。
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（b）采用石英玻璃，具有良好的 绝缘和耐高温特性，把铂丝双绕在
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直径为3mm的石英玻璃上，为使
铂丝绝缘和不受化学腐蚀、机械损
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伤，在石英管外再套一个外径为
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8 5mm的石英管。铂电阻体用银丝
作为引出线。
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(a)
(b)
图5.19 铂电阻体的结构
1-引出银线；2-铂丝；3-锯齿形云母骨架；4-保护用云母片；
域。 镍电阻的分度号有Ni100、Ni300和Ni500
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热电阻的主要技术性能
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三、热电阻的结构
（1）普通热电阻
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（2）铠装热电阻
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薄膜型及普通型铂热电阻
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小型铂热电阻
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 防爆型铂热电阻
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汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
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铂电阻温度显示、变送器
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☆ 热电阻的接线方法：
4
缺点：
1）感温部分体积大，热惯性大； 2）不能测取某一点的温度，只能测量 一个区域 的平均温度； 3）在使用时需要外供电源； 4）连接导线电阻易受环境温度影响而产生测量误差。
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2、热电阻测温原理
热电阻温度计的组成：
热电阻（电阻体、绝缘管 和保护套管）
连接导线 显示仪表
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测温原理
4－铜引出线
铜电阻体结构如图5.20所示。它采用直径约0.1mm的绝缘铜线（它 包括锰铜或镍铜部分）采用双线绕法分层绕在圆柱形塑料支架上。 用直径1mm的铜丝或镀银铜丝做引出线。
为改善热传导，在电阻体与保护管之间常置有金属夹持件或内套管。
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（3）镍热电阻（Ni）
特点：电阻温度系数大，灵敏度高。 测温范围是－60～＋180℃，主要用于较低温
锰铜 α→0。
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常用热电阻材料的电阻与温度关系
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二、常用热电阻种类
根据感温元件的材质可分为金属导体和半导体两 大类。金属热电阻目前大量使用的有铂、铜和镍 三种。
按准确度等级可分为标准电阻温度计和工业电阻 温度计。
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热电阻材料要求：
（1）物理及化学性质稳定； （2）电阻温度系数大； （3）电阻率大； （4）电阻值与温度近似为线性关系； （5）复现性好； （6）价格便宜。
优点：R-t关系近似线性；α较大；材料易 提纯；价格便宜，互换性好。
缺点：电阻率较小，为保持一定阻值需要 细而长的铜丝，使体积↑热惯性↑；测温上 限低，因为铜在100℃以上易氧化且抗腐 蚀性差。
铜电阻的分度号 Cu50 和 Cu100
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图5.20 铜电阻体的结构 1-线圈骨架；2-1铜－线热图圈电骨 5－架阻4；丝22－；铜铜电热 3-电 阻补阻体偿丝的；组结3－；构补4偿-铜组；引出线；
引出线—由热电阻体至接线端子的连接导线
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（1）两线制 存在引出线电阻随温度变化产生的附加误差；
（2）三线制 可以消除引出线电阻的影响；工业上多采用。
（3）四线制 不仅可消除引出线电阻的影响，还可消除连接 导线间接触电阻及其阻值变化的影响。多用于标 准铂热电阻的引出线上。
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热电阻在使用中的注意事项：
11
（1）铂热电阻 （Pt）
特点：稳定性好、精确度高、性能可靠。 ITS－90规定以铂电阻温度计作为13.8033K～
961.78℃温域的标准内插仪器
12
铂的电阻值与温度的关系 • 在－200～0℃范围内：
Rt R0 1 At Bt2 Ct3(t 100)
• 在0～850 ℃范围内：
§3-3 热电阻温度计
Resistance Thermometer
热电阻测温原理 常用热电阻种类 热电阻的结构
1
一、热电阻测温原理及特点
用热电偶测量500℃以下温度时， 热电势小，测量精度低；且使用 中经常需要进行冷端温度补偿。
故工业上在测低温时通常采用热 电阻温度计，其测温范围为 －200～500℃。
将产生系统误差。 热电阻工作电流应小于规定值，否则因过大电流造成自
热效应，产生附加误差。 热电阻分度号必须与显示仪表调校时分度号相向。 热电阻的安装与热电偶的安装要求基本相同。
金属导体或半导体: 电阻值R = f (温度t)
电阻温度系数（α）
—— 温度变化1℃时，导体电阻值的相对 变化量，单位为1/℃。
7
Rt Rt0 1 R
Rt0 (t t0 ) Rt0 t
α ↑→ 灵敏度↑。 金属导体: t↑→Rt↑ ，∴α为正值；
而半导体: t↑→Rt↓ ，∴α为负值。 金属纯度↑→α↑。有些合金材料，如
Rt R0(1 At Bt2 )
铂电阻的纯度 通常用R100/R0表示。 铂电阻的分度号: Pt 10、Pt 100、Pt 50 Pt10—表示铂电阻在0℃时的电阻值为R0＝10Ω
13
学习查“铂热电阻分度表” 铂热电阻分度表
14
图5.19（a）为云母片做骨架，把云母片两边做成锯齿状，将铂丝绕 在云母骨架上，然后用两片无锯齿云母夹住，再用银带扎紧。铂丝采
2
取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值， 可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热 态电阻值应为484 。
温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，
从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的
阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值
3
增加。
1、热电阻测温特点
优点：
1）输出信号大、测温精度高； 2）电阻信号便于远传； 3）无需冷端补偿； 4）可以实现多点切换测量。
热电阻测温仪表常用来测量-200～+600℃之间的温度。 动态误差。由于电阻体体积较大，热容量大，其动态误
差比热电偶大，这也制约了热电阻在快速测温中的应用。 连线电阻变化与热电阻阻值变化产生叠加，引起测量误
差。应采用三线制接法予以消除。 热电阻引入显示仪表的线路电阻必须符合规定值，否则
51-5银绑带；6-铂电阻横截面；7-保护套管；8-石英骨架
（2）铜热电阻 （Cu）
铜电阻与温度的关系
• 在－50～＋150℃范围内：
Rt R0(1 At Bt2 Ct3)
• 在0～100℃范围内，电阻温度关系是线性的： Rt = R0(1+αt)
式中，α＝(4.25~4.28)×10－3/℃,
用双线法绕制，以消除电感 。
1
（b）采用石英玻璃，具有良好的 绝缘和耐高温特性，把铂丝双绕在
2
直径为3mm的石英玻璃上，为使
铂丝绝缘和不受化学腐蚀、机械损
3
伤，在石英管外再套一个外径为
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8 5mm的石英管。铂电阻体用银丝
作为引出线。
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(a)
(b)
图5.19 铂电阻体的结构
1-引出银线；2-铂丝；3-锯齿形云母骨架；4-保护用云母片；
域。 镍电阻的分度号有Ni100、Ni300和Ni500
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热电阻的主要技术性能
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三、热电阻的结构
（1）普通热电阻
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（2）铠装热电阻
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薄膜型及普通型铂热电阻
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小型铂热电阻
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 防爆型铂热电阻
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汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
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铂电阻温度显示、变送器
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☆ 热电阻的接线方法：
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缺点：
1）感温部分体积大，热惯性大； 2）不能测取某一点的温度，只能测量 一个区域 的平均温度； 3）在使用时需要外供电源； 4）连接导线电阻易受环境温度影响而产生测量误差。
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2、热电阻测温原理
热电阻温度计的组成：
热电阻（电阻体、绝缘管 和保护套管）
连接导线 显示仪表
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测温原理
4－铜引出线
铜电阻体结构如图5.20所示。它采用直径约0.1mm的绝缘铜线（它 包括锰铜或镍铜部分）采用双线绕法分层绕在圆柱形塑料支架上。 用直径1mm的铜丝或镀银铜丝做引出线。
为改善热传导，在电阻体与保护管之间常置有金属夹持件或内套管。
18
（3）镍热电阻（Ni）
特点：电阻温度系数大，灵敏度高。 测温范围是－60～＋180℃，主要用于较低温
锰铜 α→0。
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常用热电阻材料的电阻与温度关系
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二、常用热电阻种类
根据感温元件的材质可分为金属导体和半导体两 大类。金属热电阻目前大量使用的有铂、铜和镍 三种。
按准确度等级可分为标准电阻温度计和工业电阻 温度计。
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热电阻材料要求：
（1）物理及化学性质稳定； （2）电阻温度系数大； （3）电阻率大； （4）电阻值与温度近似为线性关系； （5）复现性好； （6）价格便宜。