热工测量仪表概要

1. 2标准化热电阻(续1)
B铜电阻 特点：电阻值与温度的关系几乎是线性的、 电阻温度系数较大、材料易提纯、价格相对 便宜 适用范围：准确度要求不高、温度较低没有 腐蚀的场合，测量范围：－50到＋150摄氏度 缺点：250摄氏度以上易氧化，电阻率较小， 做成一定阻值的电阻体积就较大 温度特性： 通用：R t = R 0 ( 1 + A t + B t ² +Ct³ ) 0到100摄氏度： R t = R 0 ( 1+ at )

t4
1. 2标准化热电阻(续2)



C镍电阻 优点：温度系数较大，因此灵敏度比铂和铜 高 缺点： 当温度高于200摄氏度温度系数有特异点 制造工艺复杂，很难获得温度系数相同的镍 丝，故准确度比铂低，制定标准困难 测量范围：－60到+180摄氏度 4 温度特性：R t=100 + At + Bt² +C t

B热电阻体
（1）云母骨架热电阻
（2）玻璃骨架热电阻 （3）陶瓷骨架热电阻 （4）塑料骨架热电阻
1. 3工业用热电阻的结构（续1）
1. 3工业用热电阻的结构（续2）

C引出线
由热电阻体至接线端子的连接导线称为引出线。内引线要选用纯度高,与电阻丝、 接线端子之间产生的热电势极小,而且在最高使用温度下不挥发、抗氧化、不 变质的材料。 工业用铂电阻用银丝作引出线,高温下则用镍丝作引出线。铜和镍电阻可用铜丝 和镍丝作引出线。引出线的直径比电阻丝的直径大的多,这样可以减小引出线 电阻。 国产热电阻的引出线有两线制、三线制和四线制。 (1)两线制:在热电阻体的电阻丝两端各连接一根导线（见图4-1，a）的引线 方式为两线制。这种热电阻测温时都存在引出线电阻变化产生的附加误差。 (2)三线制：在热电阻体的电阻丝的一端连接两根引出线，另一端连接一根 引出线（见图4-1,b）此种引出线方式称为三线制。测温时它可以消除引出线 电阻的影响，故测温准确度高于两线制热电阻。 (3)四线制：在热电阻体的电阻丝两端各连接两根引出线，称为四线制（见 图4-1，c）。在测温时，它不仅可以消除引出线电阻的影响，还可以消除连 接导线间接触电阻及其阻值变化的影响，四线制多用在标准铂热电阻的引出 线上。
1. 2标准化热电阻(续3)
D其它低温用热电阻 难点：金属一旦处于低温，其电阻将要 变得很小，有些热电阻的灵敏度也降至 很低。 d1铑铁热电阻：30K以下温度系数很大， 可用于30K以下测深低温 d2铂钴热电阻，在低温下灵敏度也较大， 可测低温和深低温

工业用热电阻的技术性能
表 4-1
1. 2标准化热电阻
A铂电阻 稳定性好、准确度高、性能可靠、适用氧化 性和高温氛围，不适用还原性气氛 ITS90规定在13.8033K到961.78摄氏度温域内 以铂电阻温度计作为标准仪器。 铂电阻的温度特性： －200到0摄氏度:R t = R 0 [ 1 + At + Bt² +Ct³ ( t100) ] 0到850摄氏度： R t = R 0 ( 1 + At + Bt² )
150 10 t)
Pt10 铂热 电阻 WZP (IEC) Pt100
（ 200~850 C）
-
0
0.006 0.012 A级 0.006 B级 0.012
A级 B级
1.385
0.001 ~850
-200
10 3 t) 200 t = （0.3+ 5 ~850 10 3 t) (B)

A绝缘骨架
绝缘骨架是用以缠绕、支撑和固定热电阻丝的支架。它的质量影响热电
阻的技术性能。对骨架材料有以下要求: （1）在使用的温度范围内,电绝缘性能要好,比热容要小,热导率要大; （2）温度膨胀系数要接近电阻丝的温度膨胀系数； （3）物理及化学性质稳定,不产生有害物质污染电阻丝； （4）有足够的机械强度及良好的工艺性能。 目前常用的骨架材料有云母、玻璃、石英、陶瓷以及塑料。
(A)
t = (0.15+2

-

0.1
镍热 电阻 WZN
Ni100 Ni300 Ni500
100 300 500
0.3 0.5
1.617
0.003 180
-60~
-60～ 0 0～ 180
百度文库
t = (0.2 +
2

10-2 t) t = (0.2 + 1 10 -2 t)

1. 3工业用热电阻的结构
1.1 金属测温电阻


1对金属测温电阻的要求
A电阻温度系数要大 电阻温度系数：温度变化1摄氏度时电阻值的相对变化量 材料的纯度越高，温度系数越大，故纯金属的温度系数比合金高 内应力会引起温度系数变化，故退火和老化处理减少内应力 B在测温范围内物理及化学性质稳定 C有较大的电阻率（有利于减少体积，从而减小热容量和热惯性， 有利于快速响应温度的变化） D电阻值与温度的关系近似线性，便于分度和读数 E复现性好、复制性强、容易得到纯净的物质 F价格便宜
热工测量仪表
——电阻温度计
一、金属测温电阻
工业上广泛应用：－200～＋500摄氏度 特殊情况： 低温可到平衡氢三相点温度（13.8033K） 甚至可更低： 铟电阻温度计3.4K 碳电阻温度计1K 高温可到1000摄氏度

一、金属测温电阻（续1）
电阻温度计的特点： 1、准确度高 2、灵敏度高 在中低温（500摄氏度）下，输出信号比 热电偶大得多 3、输出是电信号，便于信号远传和实现 多点切换

一、金属测温电阻（续2）




测温原理：导体和半导体的电阻值会随温度变 化而变化，因而测量它们电阻值的变化就可达 到测温的目的。 实验表明：大多数金属当温度升高1摄氏度时， 电阻值要增加0.4%~0.6%，半导体的阻值要减 小3%~6%。 电阻温度计的构成：热电阻、显示仪表和连接 导线。 热电阻的构成：电阻体、绝缘管和保护套管。
热电 阻名 称 代号 分度号 公称值
R0
允 许误 差
R100/ R0
名义 值 允许 误差
基本误差 测温 范围 温度 范围 允许值(
0
C)
Cu50 铜热 电阻
50 100 10 (0~850） 100
0.05
0.1
1.428
WZC
Cu100
0.002 150
-50~ -50~ t = （0.3+ 6 3