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傳感器小知識:熱電阻溫度傳感器

提供者:山東仁科測控技術有限公司   發布時間:2021/6/8 9:20:02  閱讀次數:269次   進入該公司店鋪

溫度是與人類的生活、工作關系非常密切的物理量。為了能夠更好地實現工作和生活,我們需要通過儀器設備對其進行監測。所以溫度傳感器應運而生。溫度傳感器是把非電量溫度轉換為電信號的傳感器,它的種類很多,常用的有熱電阻、熱電偶、集成溫度傳感器等。小編就帶大家來了解一下熱電阻傳感器。

熱電阻

熱電阻溫度傳感器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的一種傳感器溫度計,熱電阻也可以與溫度變送器連接,將溫度轉換為標準電流信號輸出,實現對環境溫度的實時監測。熱電阻溫度傳感器分為金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩大類。

1.金屬熱電阻

金屬熱電阻傳感器是利用金屬導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。金屬熱電阻大都由純金屬材料制成,目主要采用的材料是鉑和銅,也有用錳、銠、碳等材料制作熱電阻。

(1)鉑熱電阻

鉑熱電阻的特點是測溫精度高、穩定性好,是制造熱電阻的好材料。鉑熱電阻元件的工作原理是在溫度作用下,鉑電阻絲的電阻值隨之變化而變化的原理?捎糜跍y量-200~800℃范圍內的溫度。其優點是:電氣性能穩定,溫度和電阻關系近于線性精度高。

(2)銅熱電阻

因為鉑材料價格昂貴,因此一般工程測量中多采用銅作為熱電阻材料。銅的優點是價格低廉,易于提純,在-50-150℃的范圍內,溫度特性的線性較好。其缺點是銅的電阻率僅為鉑的幾分之一,因此,銅熱電阻所用材料細而且長,機械強度較差,熱慣性較大,在溫度高于100℃以上或在侵蝕性介質中使用時,易氧化,穩定性較差。所以銅熱電阻只能用于測量精度要求不高且溫度不高(100℃以下)及無侵蝕性的介質中。

2.半導體熱敏電阻

半導體熱敏電阻簡稱熱敏電阻,是一種新型的半導體測溫元件,熱敏電阻是利用某些金屬氧化物或單晶鍺、硅等材料,按特定工藝制成的感溫元件。熱敏電阻可分為3種類型,即正溫度系數(PTC)熱敏電阻、負溫度系數(NTC)熱敏電阻以及在某一特定溫度下電阻值會發生突變的臨界溫度電阻器(CTR)。目使用較多的熱敏電阻是NTC型熱敏電阻。熱敏電阻與金屬熱電阻比有以下幾點不同。

①熱敏電阻的溫度系數值遠大于金屬熱電阻,所以半導體溫度計的靈敏度很高。

②同溫度情況下,熱敏電阻阻值遠大于金屬熱電阻。所以連接導線電阻對測量誤差的影響小,適用于遠距離測量。

③熱敏電阻溫度曲線非線性相當嚴重,所以其測量溫度范圍遠小于金屬熱電阻,-般在50-300℃。

④半導體熱敏電阻的性能不夠穩定、互換性差、精度較低,這是它的主要缺點。

熱電阻溫度傳感器作為一種常用的溫度傳感器產品,憑借其性能穩定、使用靈活等優點,被廣泛運用到工業生產中-200℃到+500℃范圍的溫度測量,少數情況下,低溫可測量至1K(-272℃),高溫可測量至1000℃,基本滿足了工業生產的需要。

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