热电阻温度传感器.ppt

关于热电阻温度传感器
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热电阻
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§　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，以提高敏度是铂的10倍。
材料软，重复性差。
锰电阻
63 ~ 2K
（-271℃ ~ -210℃ ）
灵敏度高
材料脆，难拉成丝。
碳电阻
-273℃ ~ -℃
液氦温域
价格低廉，对磁场不敏感。
热稳定差
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两线制
指示仪表
r
r
Rt
三、热电阻传感器的测量电路
生产现场
控制室
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两线制
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电桥平衡时：
若保证 Ra = Rb，则有：
可见 r1，r2 对测量结果的影响较大
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1、三线制
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电桥平衡时：
若保证 Ra = Rb，则有：
r1，r2 的影响有了一定的减小
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电桥平衡时：
若保证 Ra = Rb，则有：
r1，r3 的影响减小得更小。
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（1）不受其它条件约束；
（2）恒流源 I 稳定。
电位差计




2、四线制
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四、热电阻应用举例
例1：测量真空度
I
恒温容器
被测介质
玻璃管
铂电阻丝
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—— 第 i 种气体的导热系数
—— 第 i 种气体的百分含量
—— 已知
—— 可测量
—— 可求出
A
—— 参考室
—— 工作室
例2：气体成分分析仪
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§ 半导体热敏电阻传感器
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一、热敏电阻的结构和特点
玻璃壳
热敏电阻
引线
（a）珠状 　 （b）片状 　　 （c）杆状 　（d）垫圈状
金属氧化物：钴Co、锰Mn、镍Ni 等的氧化物
采用不同比例配方、高温烧结而成。
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。
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参 数
单 位
定 义
标称阻值RH
（冷电阻）
Ω
(25±)℃时测得的阻值。
温度系数αt
1/℃
20 ℃时的电阻温度系数。
散热系数H
（耗散系数）
W/℃
自身发热使温度比环境温度高出1℃ 所需要的功率。
时间常数τ
秒（s）
从温度t0的介质移入温度为t的介质中，温度升高Δt = (t-t0) 所需时间。
热敏电阻的主要参数
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用途
标准阻值
25℃（kΩ）
额定功率
（W）
时间常数
（s）
耗散系数
（mW/℃）
温度补偿
~ 15

< 60
>5
温度补偿
~ 300

< 85
>4
温度补偿
10 ~ 1000

< 115
7 ～
测控温
~ 1000

< 20
7 ～
测控温
3 ~ 100

<
7 ～
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二、热敏电阻的温度特性
负温度系数热敏电阻：
　　NTC
正温度系数热敏电阻：
　　PTC
临界温度系数热敏电阻：
　　CRT
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试验求A、B：
1、NTC的 R-T 特性
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—— 0 ℃ （）
—— 0 ℃ 时的阻值
T
R
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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
2、NTC的伏安特性
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3、NTC的温度系数T

低温段比高温段灵敏

灵敏度比金属热电阻高（10倍）

I
U



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电阻网络（线性化网络）：精密电阻与热敏电阻串