温度传感器与液位传感器原理与应用
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个数量级，即具有很大的温度系数。其主要材料是VO2，并添 加一些金属氧化物。
半导体热敏电阻
热敏电阻的主要参数 ❖ （1）标称电阻R25 ❖ （2）电阻温度系数αt（％／℃） ❖ （3）耗散常数δ（mW／℃） ❖ （4）材料常数B ❖ （5）时间常数τ
工业热电阻命名方法
装配热电阻型号命名方法
热电偶的冷端补偿方法
阻。它的主要材料是掺杂的BaTiO3半导体陶瓷。 2）负温度系数热敏电阻（NTC） ❖ 电阻值随温度升高而减小的热敏电阻，称为负温度系数热敏电
阻。它的主要材料是Mn、Co、Ni、Fe等金属氧化物半导体。 3）临界温度系数热敏电阻（CTR） ❖ 该类电阻的电阻值在某特定温度范围内随温度升高而降低3～4
误差，对热电阻元件都规定了额定电流。
热电阻主要参数
金属热电阻
铂电阻技术参数
铜电阻技术参数
金属热电阻
使用注意事项
❖ 工业上广泛应用金属热电阻温度测量。在使用时需要注意以下问题： （1）自热误差 ❖ 在使用金属热电阻测量温度时，电阻要消耗一定的电功率，引起电阻值的变
化，从而带来测量误差。所以在使用中应尽量减小由于电阻器通电产生的自 热而引起的误差，一般是采取限制电流的办法，通常允许通过电流应小于 5mA。 （2）引线误差 ❖ 由于热电阻感温元件到接线端子、接线端子到调理电路都需要连接引线，引 线本身的电阻及接触电阻相对于较低阻值的热电阻，是不可忽略的。一方面 它们影响热电阻的零位值，另一方面它们随温度变化，带来不确定的测量误 差。因此，测量电阻的引线通常采用三线式或四线式接法。
板形支架上，通常采用双线电阻丝，引出线用银导线。 ❖ 它能用作工业测温元件和作为温度标准，按国际温标IPTS—68
规定，在-259.34℃～630.74℃的温度范围内，以铂电阻温度计 作基准器。
金属热电阻
常用金属热电阻 （2）铜电阻 ❖ 在-50℃～150℃范围内，铜电阻与温度的关系为
Rt＝R0 (1+At+Bt2+Ct3) ❖ 铜容易提纯，在-50℃～+150℃范围内铜电阻的物理、化学特
金属热电阻
热电阻主要参数
❖ （1）热电阻分度表与分度号。在工业上，将热电阻的Rt值与温度t的对应关
系列成表格，称为热电阻分度表。制成电阻的金属材料加上标称电阻值即为 其分度号。例如，Cu50、Pt100等。 ❖ （2）允许偏差。允许偏差即热电阻实际的电阻值与温度关系偏离分度表的 允许范围。 ❖ （3）热响应时间。当温度发生阶跃变化时，热电阻的电阻值变化至相当于 该阶跃变化的某个规定百分比所需要的时间，称为热响应时间，通常以τ表 示。一般记录变化50％或90％的响应时间分别为τ0.5与τ0.9。热电阻的响应 时间不仅与结构、尺寸及材质有关，还与被测介质的放热系数、比热等工作 环境有关。 ❖ （4）额定电流。额定电流是指在测量电阻值时，允许在元件中连续通过的 最大电流，一般为2～5mA。限制额定电流是为了减少热电阻自热效应引起的
性稳定，输入、输出关系接近线性，且价格低廉。铜电阻的缺 点是电阻率较低，仅为铂电阻的1／6左右；电阻的体积较大， 热惯性也较大，当温度高于100℃时易氧化。因此，铜电阻只 能适于在低温和无侵蚀性的介质中工作。 ❖ 常用的工业用铜电阻的R0值有50Ω、100Ω两种，其分度号分别 用Cu50、Cu100表示。
能够做到小型化，目前的珠状热敏电阻的直径仅为0.2mm。 ❖ 体积小，热惯性小，响应时间短，响应时间通常为0.5～3s。 ❖ 化学稳定性好，机械性能好，价格低廉，使用寿命长。 ❖ 缺点是阻值与温度呈非线性关系，且互换性差。
半导体热敏电阻
（2）热敏电阻的分类 1）正温度系数热敏电阻（PTC） ❖ 电阻值随温度升高而增大的热敏电阻，称为正温度系数热敏电
半导体热敏电阻
热敏电阻的特点及分类 （1）热敏电阻的特点 ❖ 灵敏度高。热敏电阻温度系数的绝对值比金属热电阻大10～
100倍。 ❖ 电阻值高。它的标称电阻值有几Ω到十几MΩ之间的不同规格。
因此在使用热敏电阻时，一般不用考虑引线电阻的影响。 ❖ 结构简单。热敏电阻可根据使用要求加工成各种形状，特别是
157.31欧姆—150℃ 电阻值，或者也可用
T=(R-100）/0.385,
根据测得阻值估算出实际温度
热电阻结构
热电阻体
Fra Baidu bibliotek不锈钢套管
关系的特性曲线； ❖ 具有良好的工艺性，以便于批量生产，降低成本。
金属热电阻
常用金属热电阻 （1）铂电阻 ❖ 铂电阻电阻值与温度的关系为 在0℃～660℃范围内 Rt＝R0 (1+At+Bt2) 在-190℃～0℃范围内 Rt＝R0 [1+At+Bt2+C(t－100)t3] ❖ 工业用的铂电阻体，一般由直径0.03～0.07mm的纯铂丝绕在平
常用热电偶及热电偶命名方法
❖ 标准化热电偶
标准化热电偶参数
常用热电偶及热电偶命名方法
❖ 热电偶命名方法
装配热电偶型号命名方法
一、热电阻的工作原理
导体或半导体的阻值随温度的升高而变化
PT100电阻值与温度对应举例：
100欧姆—0℃ 119.4欧姆---50℃ 138.5欧姆—100℃
每增加1 ℃ ，阻值增加 0.385Ω。 R=100+0.385*T 即可估算出现场温度所对应的
温度传感器及液位传 感器的原理及应用
1
金属热电阻
金属热电阻材料的特点 作为测量用的热电阻材料必须具备以下特点： ❖ 具有高温度系数和高电阻率，这样在同样的测试条件下可提高
测量灵敏度，减小传感器的体积和重量； ❖ 在较宽的测量范围内具有稳定的物理和化学性质，保证在规定
的测量范围内测量结果准确无误； ❖ 具有良好输出特性，电阻阻值与温度之间具有线性或近似线性
❖ 由热电偶测温原理可知，热电偶的热电势的大小不仅 与工作端的温度有关，而且与冷端温度有关，是工作 端和冷端温度的函数差。只有当热电偶的冷端温度保 持不变，热电势才是被测温度的单值函数。工程技术 上使用的热电偶分度表中的热电势值是根据冷端温度 为0℃而制作的。但在实际使用时，由于热电偶的工作 端与冷端离得很近，冷端又暴露于空气，容易受到环 境温度的影响，因而冷端温度很难保持恒定。
半导体热敏电阻
热敏电阻的主要参数 ❖ （1）标称电阻R25 ❖ （2）电阻温度系数αt（％／℃） ❖ （3）耗散常数δ（mW／℃） ❖ （4）材料常数B ❖ （5）时间常数τ
工业热电阻命名方法
装配热电阻型号命名方法
热电偶的冷端补偿方法
阻。它的主要材料是掺杂的BaTiO3半导体陶瓷。 2）负温度系数热敏电阻（NTC） ❖ 电阻值随温度升高而减小的热敏电阻，称为负温度系数热敏电
阻。它的主要材料是Mn、Co、Ni、Fe等金属氧化物半导体。 3）临界温度系数热敏电阻（CTR） ❖ 该类电阻的电阻值在某特定温度范围内随温度升高而降低3～4
误差，对热电阻元件都规定了额定电流。
热电阻主要参数
金属热电阻
铂电阻技术参数
铜电阻技术参数
金属热电阻
使用注意事项
❖ 工业上广泛应用金属热电阻温度测量。在使用时需要注意以下问题： （1）自热误差 ❖ 在使用金属热电阻测量温度时，电阻要消耗一定的电功率，引起电阻值的变
化，从而带来测量误差。所以在使用中应尽量减小由于电阻器通电产生的自 热而引起的误差，一般是采取限制电流的办法，通常允许通过电流应小于 5mA。 （2）引线误差 ❖ 由于热电阻感温元件到接线端子、接线端子到调理电路都需要连接引线，引 线本身的电阻及接触电阻相对于较低阻值的热电阻，是不可忽略的。一方面 它们影响热电阻的零位值，另一方面它们随温度变化，带来不确定的测量误 差。因此，测量电阻的引线通常采用三线式或四线式接法。
板形支架上，通常采用双线电阻丝，引出线用银导线。 ❖ 它能用作工业测温元件和作为温度标准，按国际温标IPTS—68
规定，在-259.34℃～630.74℃的温度范围内，以铂电阻温度计 作基准器。
金属热电阻
常用金属热电阻 （2）铜电阻 ❖ 在-50℃～150℃范围内，铜电阻与温度的关系为
Rt＝R0 (1+At+Bt2+Ct3) ❖ 铜容易提纯，在-50℃～+150℃范围内铜电阻的物理、化学特
金属热电阻
热电阻主要参数
❖ （1）热电阻分度表与分度号。在工业上，将热电阻的Rt值与温度t的对应关
系列成表格，称为热电阻分度表。制成电阻的金属材料加上标称电阻值即为 其分度号。例如，Cu50、Pt100等。 ❖ （2）允许偏差。允许偏差即热电阻实际的电阻值与温度关系偏离分度表的 允许范围。 ❖ （3）热响应时间。当温度发生阶跃变化时，热电阻的电阻值变化至相当于 该阶跃变化的某个规定百分比所需要的时间，称为热响应时间，通常以τ表 示。一般记录变化50％或90％的响应时间分别为τ0.5与τ0.9。热电阻的响应 时间不仅与结构、尺寸及材质有关，还与被测介质的放热系数、比热等工作 环境有关。 ❖ （4）额定电流。额定电流是指在测量电阻值时，允许在元件中连续通过的 最大电流，一般为2～5mA。限制额定电流是为了减少热电阻自热效应引起的
性稳定，输入、输出关系接近线性，且价格低廉。铜电阻的缺 点是电阻率较低，仅为铂电阻的1／6左右；电阻的体积较大， 热惯性也较大，当温度高于100℃时易氧化。因此，铜电阻只 能适于在低温和无侵蚀性的介质中工作。 ❖ 常用的工业用铜电阻的R0值有50Ω、100Ω两种，其分度号分别 用Cu50、Cu100表示。
能够做到小型化，目前的珠状热敏电阻的直径仅为0.2mm。 ❖ 体积小，热惯性小，响应时间短，响应时间通常为0.5～3s。 ❖ 化学稳定性好，机械性能好，价格低廉，使用寿命长。 ❖ 缺点是阻值与温度呈非线性关系，且互换性差。
半导体热敏电阻
（2）热敏电阻的分类 1）正温度系数热敏电阻（PTC） ❖ 电阻值随温度升高而增大的热敏电阻，称为正温度系数热敏电
半导体热敏电阻
热敏电阻的特点及分类 （1）热敏电阻的特点 ❖ 灵敏度高。热敏电阻温度系数的绝对值比金属热电阻大10～
100倍。 ❖ 电阻值高。它的标称电阻值有几Ω到十几MΩ之间的不同规格。
因此在使用热敏电阻时，一般不用考虑引线电阻的影响。 ❖ 结构简单。热敏电阻可根据使用要求加工成各种形状，特别是
157.31欧姆—150℃ 电阻值，或者也可用
T=(R-100）/0.385,
根据测得阻值估算出实际温度
热电阻结构
热电阻体
Fra Baidu bibliotek不锈钢套管
关系的特性曲线； ❖ 具有良好的工艺性，以便于批量生产，降低成本。
金属热电阻
常用金属热电阻 （1）铂电阻 ❖ 铂电阻电阻值与温度的关系为 在0℃～660℃范围内 Rt＝R0 (1+At+Bt2) 在-190℃～0℃范围内 Rt＝R0 [1+At+Bt2+C(t－100)t3] ❖ 工业用的铂电阻体，一般由直径0.03～0.07mm的纯铂丝绕在平
常用热电偶及热电偶命名方法
❖ 标准化热电偶
标准化热电偶参数
常用热电偶及热电偶命名方法
❖ 热电偶命名方法
装配热电偶型号命名方法
一、热电阻的工作原理
导体或半导体的阻值随温度的升高而变化
PT100电阻值与温度对应举例：
100欧姆—0℃ 119.4欧姆---50℃ 138.5欧姆—100℃
每增加1 ℃ ，阻值增加 0.385Ω。 R=100+0.385*T 即可估算出现场温度所对应的
温度传感器及液位传 感器的原理及应用
1
金属热电阻
金属热电阻材料的特点 作为测量用的热电阻材料必须具备以下特点： ❖ 具有高温度系数和高电阻率，这样在同样的测试条件下可提高
测量灵敏度，减小传感器的体积和重量； ❖ 在较宽的测量范围内具有稳定的物理和化学性质，保证在规定
的测量范围内测量结果准确无误； ❖ 具有良好输出特性，电阻阻值与温度之间具有线性或近似线性
❖ 由热电偶测温原理可知，热电偶的热电势的大小不仅 与工作端的温度有关，而且与冷端温度有关，是工作 端和冷端温度的函数差。只有当热电偶的冷端温度保 持不变，热电势才是被测温度的单值函数。工程技术 上使用的热电偶分度表中的热电势值是根据冷端温度 为0℃而制作的。但在实际使用时，由于热电偶的工作 端与冷端离得很近，冷端又暴露于空气，容易受到环 境温度的影响，因而冷端温度很难保持恒定。