测温热电阻传感器讲义资料
《电阻温度传感器》课件
本课件介绍了电阻温度传感器的工作原理、种类和在不同领域的应用。通过 清晰的图示和简明的说明,帮助您更好地理解电阻温度传感器的概念和特性。
电阻温度传感器概述
电阻温度传感器是一种常见的温度测量设备,通过测量电阻的变化来推算温度。它应用广泛,通过可靠 而准确的温度测量,帮助人们更好地掌握环境和工艺过程的变化。
温度控制系统中的电阻温度传 感器
电阻温度传感器在温度控制系统中起着重要作用。通过精确测量温度,可以 实现自动控制和调节,确保系统稳定运行,并保护设备和产品免受过热或过 冷的影响。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电阻温度传感器的工作原理
电阻温度传感器基于材料的电阻随温度的变化而变化的物理特性。一般来说,电阻随温度的上升而增大, 通过测量电阻的变化来计算温度值。
电阻温度传感器的种类
电阻温度传感器有多种类型,包括热敏电阻、热电阻和电流变传感器等。每 种类型都有其适用的场景和特点,可以根据需求选择最合适的传感器。
热敏电阻
热敏电阻是一种基于电阻随温度变化的元件。它可以根据不同材料的导电性 随温度变化的程度而实现精确测温,常用于温度控制和环境监测等领域。
热电阻
热电阻是一种利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。它具 有较高的精度和稳定性,广泛应用于工业自动化和科学实验等领域。
电流变传感器
电流变传感器是一种特殊类型的电阻温度传感器,它通过测量电流变的特性来间接测量温度。它广泛应 用于汽车工业和机械工程等领域。
第六章 温度测量--热电阻传感器
电阻式温度传感器电阻式传感器广泛应用于测量-200~960℃范围内的温度。
它是利用导体或半导体的电阻率随温度变化而变化原理而工作的,用仪表测量出电阻的变化,从而得到与电阻值相对应的温度值。
电阻式传感器按照其制造材料分可分为:金属(铂和铜)热电阻及半导体热电阻(热敏电阻)两大类。
一、 常用的金属热电阻金属热电阻传感器一般称作热电阻传感器,是利用金属导体的电阻值随温度的升高而增大的原理进行测温的。
温度是分子平均动能的标志,当温度升高,金属晶格的动能增加,从而导致振动加剧,使自由电子通过金属内部时阻碍增加,金属导电能力下降,即电阻增加。
通过测量导体的电阻变化情况就可以得到温度变化情况。
最基本的热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成,如图7-1所示。
主要制造材料是铂和铜。
测量温度范围-220~+850℃。
在特殊情况下,低温可测量至1K (-272℃),高温可测量至1000℃。
1、铂热电阻铂热电阻是目前公认的制造热电阻最好的材料,它性能稳定,重复性好,长时间稳定的复现性可达10-4 K ,是目前测温复现性最好的一种温度计。
同时其测量精度高。
在氧化性介质中、甚至在高温下,其物理、化学性能都很稳定,其阻值与温度之间几乎成线性变化。
但其在还原性介质中,特别是高温易从氧化物中还原出来的气体所污染,改变它的电阻与温度关系,此外其电阻温度系数小,价格较高。
因此,主要作为标准电阻温度计和高精度温度测量。
铂电阻的精度与铂的提纯程度有关,因此铂电阻的纯度是以W (100)表示:100)100(R R W =(6-1) W (100)越高,表示铂丝纯度越高。
国际实用温标规定,作为基准器的铂电阻,W (100)≥1.3925。
目前技术水平已达到W (100)=1.3930,工业用铂电阻的纯度W (100)为1.387~1.390。
中国常用的铂电阻有两种,分度号分别为Pt50和Pt100。
即在0℃时电阻分别为50Ω和100Ω。
《热电阻传感器》PPT课件
综上所述,半导体热敏电阻与金属热电阻相 比较,具有以下优点:
①电阻温度系数大,比金属热电阻约高4~9倍, 灵敏度很高。
②电阻率很大,可以制成极小的测温电阻元件, 热惯性小。
③阻值很大,其连接导线的电阻和接触电阻可以 忽略不计,因此测量电路无需采用三线制或四线 制形式。
④结构简单,使用寿命长,在应用过程中性能比
2.2 热电阻传感器
热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化 的原理进行测温的。 分类
热电阻传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类, 一般把金属 热电阻称为热电阻, 而把半导体热电阻称为热敏电阻。
2.2.1 金属热电阻
用于制造热电阻的材料应具有尽可能 大和稳定的电阻温度系数和电阻率, R-t 关 系最好成线性, 物理化学性能稳定, 复现性 好等。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜 热电阻。
学习查附“录 铂热铂热电电阻阻分度分表度p3表73 ”
第四章 非电量的电测技术
铜热电阻结构示意图 铂热电阻结构示意图
(2)铜热电阻
由于铂是贵重金属, 因此, 在一些测量精 度要求不高且温度较低的场合, 可采用铜热电阻 进行测温, 它的测量范围为-50~+150℃。
铜热电阻在测量范围内其电阻值与温度 的关系几乎是线性的, 可近似地表示为:
测仪、 办公设备 复印机、传真机、打印机、扫描仪 农业园艺 温室控制、人工气候箱、烘干系统、 医疗器具 体温计、人工透析、散热系统 工业生产 电动机过热保护、
感谢下 载
回
上一页
下一页
C家电控温
温度过高,RT减小,T截止,K失电,K1断开。 负载失电。
若RT为正温度系数,RW与RT对调即可
10K K 9013
热电阻式传感器ppt课件
温度 0 /℃
10 20 30 40 50 60 70 80 90 电阻/Ω
-0
50.0 47.8 45.7 43.5 41.4 39.2
0
5
0
5
0
4
0
50.0 52.1 45.2 56.4 58.5 60.7 62.8 64.9 67.1 69.2
0
4
8
2
6
0
4
8
2
6
100
71.4 73.5 75.6 77.8 79.9 82.1
铂电阻分度表
铂容易提纯,其物理、化学性能在高温暖氧化性介 质中很稳定。铂电阻的输出 — 输入特性接近线性, 且丈量精度高,所以它能用作工业测温元件和作为 温度规范。
按国际温标IPTS-68规定,在-259.34℃~630.73℃ 温域内,以铂电阻温度计作基准器。
⑵ 铜热电阻
应
用:丈量精度要求不高且温度较
B1365l n RR12000
将B值及R0=R20 代入式就确定了热敏电阻的温度特性:
热敏电阻的电阻温度系数
热敏电阻在其本身温度变化1℃时,电阻值的相对变化量
1 dRT B
RT dT T2
B和α值是表征热敏电阻资料性能的两个重要参数,热敏电阻 的电阻温度系数比金属丝高很多,所以它的灵敏度很高。
低的场所
丈量范围:―50~150℃
优 点:
温度范围内线性关系好,灵敏度比铂 电阻高,容易提纯、加工,价钱廉价, 复制性能好。
缺 点:
易于氧化,普通只用于150℃以下的低温丈量 和没有水分及无侵蚀性介质的温度丈量。
与铂相比,铜的电阻率低,所以铜电阻的体 积较大。热惯性较大,稳定性较差,在100℃以上 时容易氧化,因此只能用于低温及没有浸蚀性的 介质中。
热电阻传感器ppt课件
精选ppt课件2021
若已知两个电阻值以及相应的温度值,就可求得B值。 一般取20℃和100℃时的电阻R20 和R100计算B值, 即将T=373K,T0=293K代入上式,则
B1365l n RR12000
将B值及R0=R20 代入式就确定了热敏电阻的温度特性:
精选ppt课件2021
15
返回
上一页
0
式中 RT , R0——热敏电阻在绝对温度T,T0时的阻值(); T0, T ——介质的起始温度和变化温度(K); t0 , t ——介质的起始温度和变化温度(℃); B ——热敏电阻材料常数,一般为2000~6000K,
其大小取决于热敏电阻的材料。
BlnRRT0 T1T10
14
返回
上Байду номын сангаас页
下一页
缺点:线性度较差,复现性和互换性较差。
10 返回
上一页
下一页
精选ppt课件2021
热敏电阻分类:
正温度系数(PTC) 负温度系数(NTC) 临界温度系数(CTR)
热敏电阻典型特性
11 返回
上一页
下一页
精选ppt课件2021
PTC热敏电阻-正温度系数
钛酸钡掺合稀土元素烧结而成 用途:彩电消磁,各种电器设备的过热保护,
下一页
热敏电阻的电阻温度系数
热敏电阻在其本身温度变化1℃时,电阻值的相对变化量
1 dRT B
RT dT T2
B和α值是表征热敏电阻材料性能的两个重要参数, 热敏电阻的电阻温度系数比金属丝的高很多, 所以它的灵敏度很高。
16 返回
上一页
下一页
精选ppt课件2021
⑵ 伏安特性
• 在稳态情况下,通过热敏电阻的电流I与其两端的 电压U之间的关系,
热电阻温度传感器课件
§2.3.1 金属热电阻热电阻
热电阻=电阻体(最主要部分)+绝缘套管+接线 盒
作为热电阻的材料要求:
电阻温度系数要大,以提高热电阻的灵敏度;
电阻率尽可能大,以便减小电阻体尺寸; 热容量要小,以便提高热电阻的响应速度; 在测量范围内,应具有稳定的物理和化学性能 ; 电阻与温度的关系最好接近于线性; 应有良好的可加工性,且价格便宜。
采用不同比例配方、高温烧结而成。
热敏电阻 引线
玻璃壳
(a)珠状
(b)片状
(c)杆状
(d)垫圈状
优点:(1)结构简单、体积小、可测点温度; (2)电阻温度系数大,灵敏度高(10倍); (3)电阻率高、热惯性小、适宜动态测量。
热敏电阻的主要参数
参数 标称阻值RH (冷电阻) 温度系数α
t
单位
定义
(25±0.2)℃时测得的阻值。 20 ℃时的电阻温度系数。 自身发热使温度比环境温度高出 1℃ 所需要的功率。
Ω
1/℃ W/℃
散热系数H (耗散系数)
时间常数τ
从温度t0的介质移入温度为t的介 秒(s 质中,温度升高Δ t = 0.632(t-t0) ) 所需时间。
用途 温度补偿 温度补偿
温度补偿 测控温 测控温
标准阻值 额定功率 25℃(kΩ ) (W)
时间常数 (s)
耗散系数 (mW/℃)
0.01 ~ 15 0.82 ~ 300
电流较小:线性,欧姆定律
电流增加:阻值减小、非线性 电流较大:阻值减小超过电流增加
3、NTC的温度系数T
1 d ( Ae ) 1 dR B T 2 B dT R dT T T Ae
B T
U
T const. T :T
热电阻传感器演示课件
该类传感器为正温度系数传感器,即,传感器阻值随温 度的升高而增大。
3、金属热电阻传感器
? 工业上广泛应用金属热电阻传感器进行温度测量,用电桥 作为测量电阻。为了消除或减少引线电阻的影响,通常采 用三线制连接法。
? 双金属温度计
4、半导体热电阻传感器
电阻形状 及形式
阻值/kΩ /W
/s
MF-11 温度补偿 0.01~15 0.5
<=60
片状、直 热
MF-13
测温、控 温
0.82~300 0.25
<=85
杆状、直 热·
MF-16 温度补偿 10~1000 0.5
<=115
杆状、直 热
RRC2
测温、控 6.8~1000 0.4 温
<=20
杆状、直 热
? (1)温差测量 作为测量温度的热敏电阻一般结构简单。由于热敏
电阻的阻值很大,故其连接导线的电阻和接触电阻可忽略, 因此热敏电阻可以在距离长达几千米的远距离处测量温度, 测量电路多采用桥路。
? 温度传感器
? (2)温度补偿
金属一般具有正的温度系数,采用负温度系数热敏 电阻进行补偿可以抵消由于温度变化所产生的误差。实际 应用时,将负温度系数的热敏电阻与锰铜丝电阻并联后再 与被补偿元件串联。
? ①测量精度高;热电阻传感器之所以有较高的测量精度, 主要是一些材料的电阻温度特性稳定,复现性好。其次, 与热电偶相比,它没有参比端误差问题。
? ②有较大的测量范围,尤其在低温方面; ? ③易于使用在自动测量和远距离测量中。
2、热电阻传感器分为
? 1.NTC热电阻传感器: 该类传感器为负温度系数传感器,即,传感器阻值随温
热电阻传感器的基本原理(共6张PPT)
热电阻广泛用来测量-200~850℃范围内的温度,少数情况下,低温可测量至1K,高温达1000℃。
(5)较大的测温范围 → 特别是在低温范围。
热电阻传感器利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温。
热电阻传感器利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温。
(5)较大的测温范围 → 特别是在低温范围。
(2)理化性能稳定 → 提高稳定性和准确性,复现性好;
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,电阻值增加
,我们称其为正温度系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
热电阻广泛用来测量-200~850℃范围内的温度,少数情况下,低温可测量至1K,高温达1000℃。
,我们称其为正温度系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
温度升高的,金变属化内趋部原势子相晶同格的。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,电阻值增加
,我们称其为正温度系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
(5)较大的测温范围 → 特别是在低温范围。
热电阻广泛用来测量-200~85页,共6页。
资源库名称或者课程
名称知识点
一、热电阻传感器的基本原理
温度 热电阻 阻值 材料:纯金属 ---铂、铜、镍、铁
第3页,共6页。
资源库名称或者课程
名称知识点
一、热电阻传感器的基本原理
要求: (1)温度系数、电阻率较高 → 提高灵敏度,体积小,反应快; (2)理化性能稳定 → 提高稳定性和准确性,复现性好; (3)良好的输入-输出特性 → 线性/接近线性,测量精度高; (4)良好的工艺性 → 批量生产,降低成本; (5)较大的测温范围 → 特别是在低温范围。
热电阻温度计讲稿
13.8033K~961.78℃温域的标准内插仪器
➢ 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:
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
电桥安装在仪表室内的,而热电阻Rt安 装在被测对象中,距仪表室有一定的距
离,由于两根导线电阻Ra及Rb在一个桥 臂内,铜导线电阻受温度影响较大,在
热电阻没有任何变化时,导线电阻变化
会使得平衡电阻RD相应移动,标尺上的 读数改变。
平衡状态下,考虑Ra、 Rc和Rb
Rt+ Rc =(RA+ Ra)RD/RB
(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。
热电阻在使用中的注意事项:
为减小环境温度对线路电阻的影响,工业上常采用 三线制连接,也可以采用四线制连接。
热电阻引入显示仪表的线路电阻必须符合规定值, 否则将产生系统误差。
学习查“铂热电阻分度表” 铂热电阻分度表
(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)
测温热电阻传感器PPT课件
28.12.2020
.
2
易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻
28.12.2020
.
3
表2-2 热电阻的主要技术性能
28.12.2020
.
4
图2-21 热敏电阻的外形、结构及符号
a)圆片型热敏电阻 b)柱型热敏电阻 c)珠型
热敏电阻 d)铠装型 e)厚膜型 f)图形符号
1—热敏电阻
2—玻璃外壳 3—引出线
4—紫铜外壳 5—传热安装孔
28.12.2020
.
5
薄膜型及普通型铂热电阻
小型铂热电阻
28.12.2020
.
7
防爆型铂热电阻
28.12.2020
.
8
汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
28.12.2020
.
9
学习查“铂热电阻分度表”
附录 铂热电阻分度表
28.12.2020
.
10
铂电阻温度显示、变送器
28.12.2020
.
11
可设定温度的温度控制箱
旋转式机械 设定开关
28.12.2020
拨码式
设定开关
.
12
二、热敏电阻
热敏电阻有负温度系数(NTC)和正温度 系数(PTC)之分。
NTC又可分为两大类: 第一类用于测量温度,它的电阻值与温度之
间呈严格的负指数关系; 第二类为突变型(CTR)。当温度上升到
28.12.2020
.
20
热敏电阻体温表
28.12.2020
.
21
热敏电阻用于CPU的温度测量
(参考小熊在线公司资料)
28.12.2020
测温热电阻传感器-PPT文档资料
薄膜型及普通型铂热电阻
小型铂热电阻
2019/3/10
7
防爆型铂热电阻
2019/3/10
8
汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
2019/3/10 9
学习查“铂热电阻分度表”
附录 铂热电阻分度表
2019/3/10
10
铂电阻温度显示、变送器
2019/3/10
11
可设定温度的温度控制箱
贴片式NTC 热敏电阻
2019/3/10
18
其他形式的热敏电阻(续)
MF58型(珠形) 高精度负温度系数 热敏电阻
MF5A-3型热敏电阻
(参考深圳科蓬达电子有限公司资料)
2019/3/10 19
热敏电阻温度面板表
热敏电阻
LCD
2019/3/10 20
热敏电阻体温表
2019/3/10
21
热敏电阻用于CPU的温度测量
2019/3/10
2
易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻
2019/3/10
3
表2-2 热电阻的主要技术性能
2019/3/10
4
图2-21
热敏电阻的外形、结构及符号
a)圆片型热敏电阻 b)柱型热敏电阻 c)珠型 热敏电阻 d)铠装型 e)厚膜型 f)图形符号 1—热敏电阻 2—玻璃外壳 3—引出线 4—紫铜外壳 5—传热安装孔
(参考小熊在线公司资料)201/3/1022热敏电阻用于电热水器的温度控制
2019/3/10
23
休息一下
2019/3/10
24
第二章:第二节
一、金属热电阻
测温热电阻传感器
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,电阻值增加,我们称其为正温度 系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
热电阻式传感器 ppt课件
当电流增大到一定值时:流过热敏电阻的电流使之加 热,本身温度升高,出现负阻特性。因电阻减小,即
使电流增大,端电压反而下降。其所能升高的温度与
环境条件(周围介质温度及散热条件)有关。当电流和 周围介质温度一定时,热敏电阻的电阻值取决于介质
使热敏电阻的阻值变化1%所需耗散的功率。
G (H / )100
(7) 时间常数τ 温度为T0的热敏电阻突然置于温 度为T 的介质中,热敏电阻的温度增量ΔT=
0.63 (T-T0) 时所需的时间。
C/H
(8) 额定功率PE 在标准压力(750mmHg)和规 定的最高环境温度下,热敏电阻长期连续使用 所允许的耗散功率,单位为W。在实际使用时, 热敏电阻所消耗的功率不得超过额定功率。
用途: 各种电器设备的过热保护,
发热源的定温控制,限流元件。
CTR热敏电阻-临界温度系数
以三氧化二钒与钡、硅等氧化物,在磷、硅氧
化物在弱还原气氛中混合烧结而成。在某个温度 上电阻值急剧变化,具有开关特性。
用途:温度开关 ppt课件
15
热敏电阻分类
NTC热敏电阻-很高的负电阻温度系数
主要由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧 化物 混合烧结而成,改变混合物的成分和配比 就可以获得测温范围、阻值及温度系数不同的 NTC热敏电阻。
应用:点温、表面温度、温差、温场等测量
自动控制及电子线路的热补偿线路
ppt课件
16
2. 热敏电阻的结构
构成:热敏探头、引线、壳体 二端和三端器件:
为直热式,即热敏电阻直接由连 接的电路获得功率; 四端器件:旁热式 体积达到小型化与超小型化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
小型铂热电阻
2020/8/2
7
防爆型铂热电阻
2020/8/2
8
汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
2020/8/2
9
学习查“铂热电阻分度表”
附录 铂热电阻分度表
2020/8/2
10
铂电阻温度显示、变送器
2020/8/2
11
可设定温度的温度控制箱
旋转式机械 设定开关
2020/8/2
拨码式
设定开关
MF58型(珠形) 高精度负温度系数
热敏电阻
MF5A-3型热敏电阻
(参考深圳科蓬达电子有限公司资料)
2020/8/2
19
热敏电阻温度面板表
热敏电阻
LCD
2020/8/2
20
热敏电阻体温表
2020/8/2
21
热敏电阻用于CPU的温度测量
(参考小熊在线公司资料)
2020/8/2
22
热敏电阻用于电热水器的温度控制
12
二、热敏电阻
热敏电阻有负温度系数(NTC)和正温度 系数(PTC)之分。
NTC又可分为两大类: 第一类用于测量温度,它的电阻值与温度之
间呈严格的负指数关系; 第二类为突变型(CTR)。当温度上升到
某临界点时,其电阻值突然下降 。
2020/8/2
13
下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻?
2020/8/2
2020/8/2
2
易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻
2020/8/2
3
图2-21 热敏电阻的外形、结构及符号
a)圆片型热敏电阻 b)柱型热敏电阻 c)珠型
热敏电阻 d)铠装型 e)厚膜型 f)图形符号
1—热敏电阻
2—玻璃外壳 3—引出线
4—紫铜外壳 5—传热安装孔
2020/8/2
5
薄膜型及普通型铂热电阻
1
2
3 4 5
14
热敏电阻外形
MF12型 NTC热敏电阻
聚脂塑料封装 热敏电阻
2020/8/2
15
其他形式的热敏电阻 玻璃封装
NTC热敏电阻
MF58 型热敏电阻
其他形式的热敏电阻
带安装孔的热敏电阻 大功率PTC热敏电阻
其他形式的热敏电阻(续)
贴片式NTC 热敏电阻
2020/8/2
18
其他形式的热敏电阻(续)
2020/8/2
23
休息一下
2020/8/2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ24
第二章:第二节 测温热电阻传感器
一、金属热电阻 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,电阻值增加,我们称其为正温度 系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
2020/8/2
1
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 。