铂电阻测温原理
铂电阻温度特性曲线图分析 浅谈铂电阻应用原理
从0℃开始到100℃,电路每变化5℃读一次数,得表14-1实验数据
结语关于铂电阻的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎指正。
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设计稳压二极管稳压电路首先需要根据设计要求和实际电路的情况来合适的选取电
路元件,பைடு நூலகம்下参数是设计前必须知道的:要求的输出电压、负载电流的最小值和最大值(或者负载的最大值和最小值)、输入电压的波动范围。
基本放大电路
本设计没有采用电桥法测量铂电阻,是因为铂电阻测温采用单臂电桥,单臂电桥本身存在一定的非线性,为了避免电桥引入的非线性,所以采用放大电路测温。
铂电阻测温的整体测量电路如图14-6所示,它由上节所介绍的各部分电路所组成,其中RW1用于基本放大电路调零,RW2用于调线性,RW3用于调节电压放大倍数。D1为稳压值为10V的稳压二极管,其最大直流电流为143mA。下面我们来对电路进行分析,并确定电路的参数。1)稳压环节分析
将图14-6所示的稳压环节的输出端接一个负载电阻,如图14-7所示。为了确定这一负载电阻的大致范围,将与稳压环节相连的放大电路的输入端改接一个10V的直流源,然后对电路进行传递函数分析,其设置如图14-8所示,将新加入的直流源作为输入源(图中的vv11),电路的总输出端作为输出节点,接地端作为参考节点。传递函数分析的结果如图14-9所示,输入阻抗约为1.8KΩ。
(1)-200℃《t《0℃时,RPt100=100[1+At+B +Ct(t-100)](2-1)
(2)0℃≤t≤850℃时,RPt100=100(1+At+B)(2-2)
标准铂电阻温度计
标准铂电阻温度计标准铂电阻温度计是一种用于测量温度的传感器,它利用铂电阻的温度特性来实现温度测量。
铂电阻温度计具有高精度、稳定性好、线性度高等特点,因此被广泛应用于工业自动化控制、科学研究、医疗设备等领域。
本文将介绍标准铂电阻温度计的工作原理、特点以及应用领域。
工作原理。
标准铂电阻温度计的工作原理基于铂电阻的温度特性。
铂电阻的电阻值随温度的变化而变化,且变化规律符合一定的数学关系。
通过测量铂电阻的电阻值,就可以推算出被测温度的数值。
标准铂电阻温度计通常采用四线制连接,以消除引线电阻对测量结果的影响,保证测量精度。
特点。
标准铂电阻温度计具有以下特点:1. 高精度,铂电阻的温度特性非常稳定,可以实现较高的测量精度。
2. 稳定性好,标准铂电阻温度计在长期使用过程中,其性能基本保持不变。
3. 线性度高,铂电阻的电阻值与温度之间的关系近似线性,便于进行温度补偿和校准。
4. 范围广,标准铂电阻温度计可覆盖较广的温度范围,通常从-200℃至+850℃。
应用领域。
标准铂电阻温度计广泛应用于以下领域:1. 工业自动化控制,在工业生产过程中,需要对温度进行精确控制,标准铂电阻温度计可以满足这一需求。
2. 科学研究,在科学实验和研究中,温度是一个重要的参数,标准铂电阻温度计可以提供准确的温度数据。
3. 医疗设备,医疗设备对温度要求严格,标准铂电阻温度计可以用于体温计、温度控制器等医疗设备中。
总结。
标准铂电阻温度计是一种精密的温度传感器,具有高精度、稳定性好、线性度高等特点,被广泛应用于工业自动化控制、科学研究、医疗设备等领域。
通过测量铂电阻的电阻值,可以准确地获取被测温度的数据,满足各种应用场景的需求。
随着科学技术的不断发展,标准铂电阻温度计将在更多领域发挥重要作用。
pt100热电阻原理
pt100热电阻原理
PT100热电阻原理。
PT100热电阻是一种常用的温度传感器,它的原理是利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。
PT100热电阻的工作原理是基于铂电阻材料的电阻随温度变化的特性,其在工业自动化领域得到了广泛的应用。
PT100热电阻的工作原理是利用铂电阻材料的电阻随温度变化的特性。
当温度升高时,铂电阻的电阻值也随之增加,温度降低时,电阻值则减小。
这种特性使得PT100热电阻可以通过测量其电阻值的变化来确定环境的温度。
PT100热电阻的工作原理是基于铂电阻材料的线性温度-电阻特性,这使得它在工业自动化领域具有了较高的精度和稳定性。
PT100热电阻的工作原理与一般的热电偶温度传感器有所不同,热电偶是利用两种不同金属的热电势差来测量温度的,而PT100热电阻则是利用电阻值与温度之间的线性关系来测量温度的。
这使得PT100热电阻在温度测量方面具有了更高的精度和稳定性。
PT100热电阻的工作原理使得它在工业自动化领域得到了广泛的应用。
它可以用于测量各种液体、气体和固体的温度,常见的应用场景包括化工、电力、冶金、石油、食品等行业。
PT100热电阻的工作原理使得它具有了较高的精度和稳定性,能够满足工业生产对温度测量精度和稳定性的要求。
总的来说,PT100热电阻的工作原理是利用铂电阻材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。
它具有较高的精度和稳定性,广泛应用于工业自动化领域。
希望本文能够对PT100热电阻的工作原理有所了解,并为相关领域的工程师和技术人员提供参考。
铂电阻温度传感器
Pt100 Pt1000 -200~420 (BA1、BA2)
Cu50
-50~100
保护管 材料
不锈钢 1Cr18Ni9Ti
316 316L
直径 d mm Φ16 Φ12 Φ16 Φ12 Φ12
热响应时间 τ0.5 S ≤90 ≤30 ≤90 ≤45 ≤120
北京普莱而得机电技术有限公司 电话 010 82358331 传真 010 82358330
压力的 1.5 倍,实际上,允许公称压力不仅与保护管材料、直径、壁厚有关,而且还与其结 构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速、种类有关。
热响应时间 在温度出现阶跃变化时,铂电阻的输出变化至量程变化的 50%所需要的时间称为热响应
时间,用τ0.5 表示。
铂电阻绝缘电阻 常温绝缘电阻的试验电压可取直流 10~100V 任意值,环境温度在 15~35℃范围内,相
铂电阻温度传感器
铂电阻温度传感器(Ⅰ)
φ
金属壳封装 STT-R 系列
L
针状 STT-P 系列
尺 寸㎜
φ
L
2.4
10
3.0
15
3.0
20
5.0
30
6.0
30
φ
L
3.0
100
传感器
φ
M
L
螺纹安装 STT-S 系列
L
带保护管螺纹安装 STT-T 系列
L
带航插连接 STT-C 系列
M
φ
M
φ
φ20
L
70
33
直径 d mm Φ16 Φ12 Φ16 Φ12 Φ12
热响应时间 τ0.5 S ≤90 ≤30 ≤90 ≤45 ≤120
温度传感器PT100
【相关知识】一、温度传感器PT1001、Pt100的工作原理电机温度传感器使用的是Pt100铂电阻温度传感器。
Pt100温度传感器是根据温度的变化导致电阻的变化,这一原理来测量温度的。
Pt100温度传感器是一个模拟信号,Pt100温度传感器(工作电源是24VDC),产生一个4-20MA的电流,然后再通过一个4-20MA电流电路板把4-20MA的电流变为1-5V电压。
铂热电阻元件作为一种传感器。
其工作原理是在温度作用下。
铂电阻丝的电阻值随着温度的变化而变化。
温度和电阻的关系接近于线性关系,偏差极小,且随着时间的增长,偏差可以忽略,且电气性能稳定。
特点:铂热电阻是一种精确,灵敏,稳定的温度传感器。
还有可靠性好,热响应时间短等优点。
特别是用在电机的轴承测温。
安装特别简单,直接显示出轴承的实际工作温度。
注:pt100是指当环境温度为0o C时阻值为100Ω。
稳定性:在200o C时连续加热300小时后,其在0o C的误差0.008Ω(0.02o C)之内。
自热和测试电流:工作电流应不超过1mA.把WZPM放在冰水混合物中测试时,它的电阻增量;1mA时为0.02Ω(约0.05o C),5mA时为0.86Ω(约2.2o C)。
2、Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响(1)Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同:二线制和三线制是用电桥法测量,最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。
(2)Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响,铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备(温控仪、PLC输入等)都有四个接线端子:I+、I-、V+、V-。
其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。
双金属温度计和铂电阻温度计的区别
仪器仪表世界网
双金属温度计和铂电阻温度计的区别
双金属温度计,相信大家是比较了解的,是一种测量中低温度的现场检测仪表,具有直观读数、坚固耐用等特点,因而被广泛应用于多个领域和行业。
但铂电阻温度计,是采用先进的激光焊接工艺和完善的装配方法制作而成。
那么在使用时,双金属温度计和铂电阻温度计的区别是什么呢?
1、工作原理:
双金属温度计是利用压在一起的不同金属片受热后由于两种金属膨胀系数不一样会引起弯曲的原理制造的,温度变化越大,弯曲的也越严重,把它转换成指针值就是温度计。
铂电阻温度计是利用金属铂随温度升高电阻变大的原理制造的,然后经过电子电路转换成可读的值,比双金属温度计有更高的精度
2、特点:
双金属温度计,具有无汞害、使用方便、应用范围广等优点。
铂电阻温度计,具有测温准确、精度高等优点,是国际温标的主要内插仪器之一。
3、市场前景:
双金属温度计,市场前景比较广泛,可取代工业用玻璃液体温度计。
铂电阻温度计,前景不太乐观,有被其他热电偶温度计或红外测温仪取代。
通过以上的了解,相信大家对于双金属温度和铂电阻温度计的区别,有了一定的了解,希望对大家以后的使用有所帮助。
铂热电阻原理及应用
铂热电阻原理及技术应用铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃.10欧姆铂热电阻的感温原件是用较粗的铂丝绕制而成,耐温性能明显优于100欧姆的铂热电阻,只要用于650℃以上的温区:100欧姆铂热电阻主要用于650℃以下的温区,虽也可用于650℃以上温区,但在650℃以上温区不允许有A级误差。
100欧姆铂热电阻的的分辨率比10欧姆铂热电阻的分辨率大10倍,对二次仪表的要求相应低一个数量级,因此在650℃以下温区测温应尽量选用100欧姆铂热电阻。
感温元件骨架的材质也是决定铂热电阻使用温区的主要因素,常见的感温元件有陶瓷元件,玻璃元件,云母元件,它们是由铂丝分别绕在陶瓷骨架,玻璃骨架,云母骨架上再经过复杂的工艺加工而成。
由于骨架材料本身的性能不同,陶瓷元件适用于850℃以下温区,玻璃元件适用于550℃以下温区。
近年来市场上出现了大量的厚膜和薄膜铂热电阻感温元件,厚膜铂热电阻元件是用铂浆料印刷在玻璃或陶瓷底板上,薄膜铂热电阻元件是用铂浆料溅射在玻璃或陶瓷底板上,再经光刻加工而成,这种感温元件仅适用于-70~500℃温区,但这种感温元件用料省,可机械化大批量生产,效率高,价格便宜。
就结构而言,铂热电阻还可以分为工业铂热电阻和铠装铂热电阻。
工业铂热电阻也叫装配铂热电阻,即是将铂热电阻感温元件焊上引线组装在一端封闭的金属管或陶瓷管内,再安装上接线盒而成;铠装铂热电阻是将铂热电阻元件,过渡引线,绝缘粉组装在不锈钢管内再经模具拉实的整体,具有坚实,抗震,可绕,线径小,使用安装方便等优点!功能简介铂热电阻是一种精确、灵敏、性能稳定的温度传感器。
铂热电阻元件配上金属保护管和安装固定装置(如各种螺纹接头、法兰盘等),就构成装配式铂热电阻。
特点WZP系列铂热电阻按我国标准ZBY301-85(等效国际电工委员会IEC751-1983标准)进行生产。
Pt100热电阻测温实验报告
的斜率代替,因此可得
5、迟滞误差
8.6675 − 0.2806 K = 95 − 50 = 0.186376 mv/℃
迟滞指正反行程中输出—输入特性曲线的不重合程度,用最大输出差值
∆max 与满量程输出������������������的百分比来表示,即
δH
=
±
1 2
·
∆������������������ ������������������
60
60
60
60
∑ ������������ = 4350 , ∑ ������������ = 268.44 , ∑ ������������������������ = 21768.3 , ∑ ������������2 = 54625
������=1
������=1
������=1
������=1
所示。
图 1 Pt100 测温模块输出-输入校准曲线
电压/mv
9.00
8.50
8.00
7.50
7.00
6.50
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
50
55
60
1正行程
1反行程
65
70
75
80
85
温度/℃
2正行程
2反行程
3正行程
90
95
0.08
95
0.08
0.18
0.19
△max
0.38
-0.54
0.39
测温元件铂电阻PT100
热响应时间 τ0.5 S ≤90 ≤30 ≤90 ≤90 ≤120
热电阻长度规格(mm)
Φ16
Φ12
总长 L
总长 L
300
350
225
400
250
450
300
550
350
650
450
900
550
1150
650
1400
900
d
防水式 330、331
铂电阻温度传感器
4.固定法兰式热电阻
类别
型号
分度号
测温范围 ℃
一.装配式热电阻 装配式铂电阻是由感温元件、不锈钢外保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成,
有双支和单支元件两种规格,双支铂电阻可以同时输出两组相同电阻信号供使用。安装固定 装置有固定螺纹、活动法兰盘、固定安装法兰盘和带固定螺栓锥形保护管装置等形式。
1.无固定装置式热电阻
类别
型号
分度号
测温范围 ℃
分度号
测温范围 ℃
单支铂热电阻 双支铂热电阻
铜热电阻
WZP-330 WZP-331 WZP2-330 WZP2-331 WZC-330
Pt100 Pt1000 -200~420 (BA1、BA2)
Cu50
-50~100
保护管 材料
不锈钢 1Cr18Ni9Ti
316 316L
直径 d mm Φ16 Φ12 Φ16 Φ12 Φ12
压力的 1.5 倍,实际上,允许公称压力不仅与保护管材料、直径、壁厚有关,而且还与其结 构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速、种类有关。
热响应时间 在温度出现阶跃变化时,铂电阻的输出变化至量程变化的 50%所需要的时间称为热响应
热电阻测温原理
pt100是铂热电阻,简称为:PT100铂电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。
PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。
它的工业原理:当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。
pt100是铂热电阻:是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃.10欧姆铂热电阻的感温原件是用较粗的铂丝绕制而成,耐温性能明显优于100欧姆的铂热电阻,只要用于650℃以上的温区:100欧姆铂热电阻主要用于650℃以下的温区,虽也可用于650℃以上温区,但在650℃以上温区不允许有A级误差。
100欧姆铂热电阻的的分辨率比10欧姆铂热电阻的分辨率大10倍,对二次仪表的要求相应地一个数量级,因此在650℃以下温区测温应尽量选用100欧姆铂热电阻。
热电阻的工作原理:在温度的作用下,电阻丝的电阻随之变化而变化。
可用于测量
-200℃~﹢800℃范围内的温度。
其优点是:偏差极小。
由于它的良好电输出性能,热电阻可为显示仪、记录仪、调节仪、扫描仪及电脑提供精确的输入值。
1.测温范围、允差
2.热响应时间
在温度出现阶跃变化时,热电阻的电阻值变化至相当于该阶跃变化的50%,所需要的时间称为热响应时间,用t0.5表示。
3.自热影响
铂电阻允许通过电流1mA,最大测量电流为5mA,由此产生的升温不大于0.3℃。
4.电阻温度系数(α)与标称值的偏差。
Pt100 的特性
Pt100 的特性铂电阻是用很细的铂丝(Ф0.03~0.07mm)绕在云母支架上制成,是国际公认的高精度测温标准传感器。
因为铂电阻在氧化性介质中,甚至高温下其物理、化学性质都非常稳定,因此它具有精度高、稳定性好、性能可靠的特点。
因此铂电阻在中温(-200~650℃)范围内得到广泛应用。
目前市场上已有用金属铂制作成的标准测温热电阻,如Pt100、Pt500、Pt1000等。
它的电阻—温度关系的线性度非常好,如图1所示是其电阻—温度关系曲线,在-200~650℃温度范围内线性度已经非常接近直线。
铂电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示:在0~650℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2)在-190~0℃范围内:Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)式中A、B、C 为常数,A=3.96847×10-3;B=-5.847×10-7;C=-4.22×10-12;图1 Pt100 的电阻—温度关系曲线Rt 为温度为t 时的电阻值;R0 为温度为0℃时的电阻值,以Pt100 为例,这种型号的铂热电阻,R0 就等于100Ω,即环境温度等于0 度的时候,Pt100 的阻值就是100Ω。
当温度变化的时候,Pt100 的电阻也随之变化,通过以上电阻-温度表达式便可以计算出相对应的温度。
在实际应用中,一般使用单片机来进行温度的计算,由于该表达式比较复杂,用单片机处理这样的计算过程,将会占用大量的资源,程序的编写上也相当复杂,所以一般采用先查表,再插值的方法换算出温度。
Pt100 测温原理Pt100 是电阻式温度传感器,测温的本质其实是测量传感器的电阻,通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号,再将模拟信号转换成数字信号,再由处理器换算出相应温度。
采用Pt100 测量温度一般有两种方案:1.设计一个恒流源通过Pt100 热电阻,通过检测Pt100 上电压的变化来换算出温度;2.采用惠斯顿电桥,电桥的四个电阻中三个是恒定的,另一个用Pt100 热电阻,当Pt100电阻值变化时,测试端产生一个电势差,由此电势差换算出温度。
PT100 铂热电阻测温实验
实验二十四 PT100 铂热电阻测温实验实验知识储备1.铂热电阻工作原理铂热电阻元件作为一种温度传感器,其工作原理是在温度作用下,铂电阻丝的电阻值随着温度的变化而变化。
温度和电阻的关系接近于线性关系,偏差极小且随着时间的增长,偏差可以忽略,具有可靠性好、热响应时间短等优点,且电气性能稳定。
铂热电阻是一种精确、灵敏、稳定的温度传感器。
铂热电阻元件是用微型陶瓷管、孔内装绕制好的铂热电阻丝脱胎线圈制成感温元件,由于感温元件可以做得相当小,因此它可以制成各种微型温度传感器探头。
可用于-200~+420℃范围内的温度。
2.PT100 设计参数PT100 铂电阻A 级在0℃时的电阻值R0=100±0.06 Ω;B 级R0=100±0.12 Ω,PT100铂热电阻各种温度对应阻值见分度表23-1。
PT100R 允许通过的最大测量电流为5mA,由此产生的温升不大于0.3℃。
设计时PT100上通过电流不能大于5mA。
图2-1-1铂电阻的温度特性实验目的1.通过自行设计热电阻测温实验方案,加深对温度传感器工作原理的理解。
2.掌握测量温度的电路设计和误差分析方法。
实验内容1.设计PT100 铂热电阻测温实验电路方案;2.测量PT100 的温度与电压关系,要求测温范围为:室温~65℃;温度测量精度:±2℃;输出电压≤4V,输出以电压V方式记录。
3.通过测量值进行误差分析。
实验步骤1、完成系统方案设计;实验方案初步设定为如下:图2-实验方案电路图电阻阻值计算:考虑图中电路,当铂电阻变化ΔR时,电桥电压:ΔU=E2−R3ER3+R0+ΔR0=EΔR02(R3+R0+ΔR0),只有当R3取很大时才能保持线性。
故取R3为350欧姆,R1和R2以及电位器选用仪器上的变阻器,通过调整使节点1和节点2对应的电压差为零,这样当铂电阻受温度的影响发生变化时就会引起节点间的电压差,在实验时,考虑到差动放大器可以临时调节放大倍数,所以此处放大器只作为更进一步调节的备用元件。
热电阻温度计的测温原理是什么
热电阻温度计的测温原理是什么
热电阻温度计是一种常见的温度测量设备,它利用热电效应测量温度。
热电效应是指热电物质在温差作用下产生电势差的现象。
热电阻温度计的工作原理基于热敏元件的电阻随温度的变化而改变。
通常使用的热敏元件是以铂金为主要材料制成的铂热电阻。
铂热电阻的电阻值随着温度的变化呈现一定的线性关系。
在测温时,热电阻温度计的热敏元件与被测温度接触,温度的变化使得热敏元件的电阻值发生变化。
为了测量这个变化,常常需要通过传感器将电阻值转换成电压值或电流值。
具体测温流程如下:首先,将热敏元件与被测温度接触,温度改变后,热敏元件的电阻值也会发生相应的变化。
然后,通过接线将热敏元件连接到测温电路中。
测温电路会将热敏元件的变化转换成电压或电流信号。
最后,使用相关的仪器或设备读取并解析信号,得到对应的温度值。
热电阻温度计的精度较高,稳定性较好,并且可以测量范围广。
它常被应用于许多行业,如工业自动化、实验室测量、石油化工等领域中的温度监测与控制。
Pt100铂电阻测温特性实验.
实验三十Pt100铂电阻测温特性实验一、实验目的:在实验二十九的基础上了解P t100热电阻—电压转换方法及P t100热电阻测温特性与应用。
二、基本原理:利用导体电阻随温度变化的特性,可以制成热电阻,要求其材料电阻温度系数大,稳定性好,电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系。
常用的热电阻有铂电阻(500℃以内)和铜电阻(150℃以内)。
铂电阻是将0.05~0.07mm的铂丝绕在线圈骨架上封装在玻璃或陶瓷内构成,图30—1是铂热电阻的结构。
在0~500℃以内,它的电阻R t与温度t的关系为:R t=R o(1+At+Bt2),式中: R o系温度为0℃时的电阻图30—1铂热电阻的结构值(本实验的铂电阻R o=100Ω)。
A=3.9684×10-3/℃,B=-5.847×10-7/℃2。
铂电阻一般是三线制,其中一端接一根引线另一端接二根引线,主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可用二线制,导线电阻忽略不计)。
实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出,再经放大器放大后直接用电压表显示,如图30—2所示。
图30—2热电阻信号转换原理图图中△V=V1-V2;V1=[R3/(R3+R t)]V c;V2=[R4/(R4+R1+R W1)]V c;-V2={[R3/(R3+R t)]-[R4/(R4+R1+R W1)]}V c;△V=V1所以Vo=K△V= K{[R3/(R3+R t)]-[R4/(R4+R1+R W1)]}V c。
式中R t随温度的变化而变化,其它参数都是常量,所以放大器的输出Vo与温度(R t)有一一对应关系,通过测量Vo可计算出R t:Rt=R3[K(R1+R W1)V c-(R4+R1+R W1)V o]/[KV c R4+(R4+R1+R W1)V o]。
P t100热电阻一般应用在冶金、化工行业及需要温度测量控制的设备上,适用于测量、控制<600℃的温度。
温度传感器实验
IF Is exp(
qVF ) kT
(3.1)
其中 q 为电子电荷;k 为玻尔兹曼常数;T 为绝对温度;IS 为反向饱和电流,是一个和 PN 结材料的禁带宽度以及温度有关的系数,可以证明:
Is CT r exp(
qVg( 0 ) ) kT
(3.2)
其中 C 是与结面积、掺质浓度等有关的常数,r 也是常数(r 的数值取决于少数载流子迁 移率对温度的关系,通常取 r=3.4);Vg(0)为绝对零度时 PN 结材料的带底和价带顶的电势 差。 将(3.2)式代入(3.1)式,两边取对数可得:
(3.6)
综上所述,在恒流供电条件下,PN 结的 VF 对 T 的依赖关系取决于线性项 V1,即正向压 降几乎随温度升高而线性下降,这就是 PN 结测温的理论依据。必须指出,上述结论仅适用 于杂质全部电离,本征激发可以忽略的温度区间(对于通常的硅二极管来说,温度范围约 50℃-150℃)。如果温度低于或高于上述范围时,由于杂质电离因子减小或本征载流子迅速 增加,VF-T 关系将产生新的非线性,这一现象说明 VF-T 的特性还随 PN 结的材料而异,对 于宽带材料(如 GaAs,Eg 为 1.43eV)的 PN 结,其高温端的线性区则宽;而材料杂质电 离能小(如 Insb)的 PN 结,则低温端的线性范围宽。对于给定的 PN 结,即使在杂质导电 和非本征激发温度范围内,其线性度亦随温度的高低而有所不同,这是非线性项 Vn1 引起的。 二、实验器材 DH-SJ 型温度传感器实验装置(见附录 2),直流恒压恒流源,数字万用表, PN 结 (引脚如图 3-1 所示),保温杯,电烧杯,冰水混合物,电阻和导线若干。
仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统 一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。我国从 1988 年 1 月 1 日起,热电偶和热电阻 全部按 IEC 国际标准生产,并指定 S、B、E、K、R、J、T 七种标准化热电偶为我国统一设计 型热电偶。在本实验的热电偶为铜-康铜热电偶,属于 T 型热电偶。其测温范围为-270~ 400℃;优点有:热电动势的直线性好;低温特性良好;再现性好;精度高等,但是(+)端的 铜易氧化。 二、实验器材 DH-SJ 型温度传感器实验装置(见附录 2),直流恒压恒流源,数字万用表,Pt100、 热电偶,保温杯,电烧杯,冰水混合物,电阻和导线若干。 三、课题任务与要求 1. 以 Pt100 作为标准测温器件来研究实验室中热电偶的温度特性曲线,温度范围控制在 室温到 100℃之间。 2. 计算热电偶的温差电系数,比较热电偶和热敏电阻在温度特性方面的区别。 3. 通过实验研究冷端的温度不为 0℃时对测温效果的影响和校准办法,可参考文献[1] 四、注意事项 同实验一 五、参考文献 [1] 唐亚明,徐保磊等. 新型 PTC 热电偶冷端补偿电路在物理实验中的应用[J]. 物理与工 程. 18(4):24-25, 2008.
电阻温度计的测温原理
电阻温度计的测温原理
电阻温度计是一种利用金属电阻温度系数来测量温度的传感器。
它的测温原理是基于金属电阻随温度的变化而发生的电阻值变化。
当电阻温度计暴露在温度变化的环境中,金属电阻的温度也会随之变化。
根据金属材料的温度系数,金属电阻的电阻值随温度的变化呈现出一定的线性关系。
电阻温度计中的金属电阻通常是由铂、镍或铜等金属制成。
其中,铂电阻温度计是最常用的一种类型。
在测温过程中,电阻温度计通常组装在一个稳定的电路中,该电路通过电流激励电路驱动电阻温度计工作。
随着温度的变化,电阻的阻值也会相应改变。
测量电阻值的变化可以利用电路中的电压或电流信息进行反馈,通过计算和转换,将电阻值转化为温度值。
这种转换通常使用数模转换器或特定的电路进行。
总的来说,电阻温度计的测温原理是利用金属电阻温度系数与温度之间的关系,通过测量电阻值的变化来得到精确的温度值。
这种测温原理简单可靠,广泛应用于工业控制、实验室测量等领域。
双芯铂电阻
双芯铂电阻双芯铂电阻,也被称为铂电阻温度传感器,是一种常见的温度测量设备。
铂电阻的特点是具有较高的测量精度和较宽的测量范围,同时还具有良好的稳定性和可靠性。
双芯铂电阻则是在常规铂电阻的基础上发展而来的,它采用了双芯结构,以提高温度测量的准确性和稳定性。
本文将介绍双芯铂电阻的原理、特点和应用。
双芯铂电阻的原理是基于铂电阻的温度-电阻特性。
铂电阻的电阻值随温度的变化而变化,根据铂电阻的温度-电阻特性曲线可以推导出温度值。
双芯结构是指在一个电路中使用两个铂电阻,一个作为测量电阻,另一个作为参考电阻。
通过比较测量电阻和参考电阻的电阻值,可以消除温度变化对测量结果的影响,提高温度测量的准确性。
双芯铂电阻具有以下特点:1. 高精度:双芯铂电阻采用了高纯度的铂材料制成,具有较高的电阻稳定性和线性度,可以实现较高的温度测量精度。
2. 宽测量范围:双芯铂电阻的测量范围通常在-200℃到+600℃之间,可以满足各种工业和实验室温度测量的需求。
3. 快速响应:双芯铂电阻具有较低的热惯性,可以快速响应温度的变化,适用于需要快速温度响应的应用。
4. 高稳定性:双芯铂电阻的铂丝材料经过特殊处理,具有较高的抗氧化和耐腐蚀性能,能够在恶劣的工作环境下保持稳定的电阻特性。
双芯铂电阻在工业和实验室中有广泛的应用,常见的应用领域包括:1. 温度控制与监测:双芯铂电阻可用于各种温度控制系统和设备中,例如温度计、温度控制器、热风炉、热处理设备等。
它可以提供准确的温度测量结果,帮助控制温度在目标范围内。
2. 化学工业:双芯铂电阻是化学反应过程中常用的温度传感器,可以用于控制和监测反应过程的温度,以保证反应的顺利进行和质量的稳定。
3. 航空航天:双芯铂电阻可以耐受极端的温度条件,广泛应用于航空航天领域,例如航空发动机温度测量、火箭发动机温度测量等。
4. 其他应用:双芯铂电阻还可以应用于医疗设备、食品加工、电力设备、石油化工、环境监测等领域,用于温度测量和控制。
pt100测温原理
pt100测温原理
PT100是一种常用的温度传感器,它基于铂电阻的电阻与温度
呈线性关系的原理进行温度测量。
其工作原理如下:
铂电阻的电阻与温度成正比,即在一定温度范围内,电阻值随温度的升高而增加。
PT100的名称中的“100”代表了在0摄氏
度时,它的电阻为100欧姆。
根据电阻值与温度的线性关系,可以通过测量PT100的电阻值来推算温度的数值。
具体而言,PT100传感器通常由铂电阻制成,这种铂电阻的电
阻值随温度变化的规律是已知的。
一般来说,PT100的电阻-
温度关系可以采用国际电工委员会(IEC)定义的标准来描述。
常用的PT100温度传感器通常采用四线制连接方式。
在四线
制连接中,电流通过其中两根线路,而另外两根线路则用于测量电阻值。
通过测量电压和已知的电流值,可以计算出PT100的电阻值。
进一步根据已知的电阻-温度关系,即可得知当前
温度值。
需要注意的是,PT100传感器需要经过校准才能保证测量的准确性。
一般来说,校准通常会在特定温度点进行,以确保
PT100在各个温度范围内都能提供准确的测量值。
总结而言,PT100的测温原理是基于铂电阻的电阻与温度成正
比的线性关系。
通过测量PT100的电阻值,结合已知的电阻-
温度关系,可以准确地获取温度信息。
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铂电阻测温原理
一、引言
铂电阻是一种常用的温度传感器,广泛应用于工业生产和科学研究中。
铂电阻测温原理是基于铂电阻材料的电阻随温度变化的特性进行测量的。
二、铂电阻材料
铂电阻材料是一种由高纯度的铂金属制成的电阻元件。
在常温下,它
的电阻值非常小,大约只有几十欧姆。
但随着温度升高,它的电阻值
会逐渐增大。
这种变化是由于铂金属晶格结构发生变化所致。
三、铂电阻测温原理
1. 铂电阻与导线连接后形成一个回路。
2. 当回路中通过一定大小的直流或交流信号时,会在回路中产生一定
大小的电压。
3. 根据欧姆定律,回路中通过信号产生的电流与回路中总体积和导体
间距离成反比例关系。
4. 当环境温度升高时,由于铂金属晶格结构发生变化,其内部自由电
子运动受到限制,从而使得导体间距离增大。
5. 当导体间距离增大时,回路中通过信号产生的电流减小,从而使得
回路中产生的电压降低。
6. 通过测量回路中的电压变化,可以计算出铂电阻材料的电阻值,从而推算出环境温度。
四、铂电阻测温的优点
1. 铂电阻具有较高的精度和稳定性。
2. 铂电阻在较宽的温度范围内都能够提供准确的测量结果。
3. 铂电阻对环境干扰较小,能够在恶劣环境下正常工作。
五、铂电阻测温的应用
1. 工业生产:铂电阻广泛应用于制造业中,例如在石油、化工、冶金等行业中进行温度控制和监测。
2. 科学研究:铂电阻也被广泛应用于科学研究中。
例如,在物理学和化学领域中进行实验时需要对环境温度进行精确控制和测量。
六、总结
铂电阻是一种常用的温度传感器,其原理是基于铂金属晶格结构的变化对电阻值的影响进行测量。
铂电阻具有精度高、稳定性好、干扰小等优点,在工业生产和科学研究中得到广泛应用。