PT100 熱電阻溫度傳感器

一、產(chǎn)品介紹

熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。大多數(shù)熱電阻在溫度升高1℃時電阻值將增加0.4% ~ 0.6%。熱電阻大都由純金屬材料制成，應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。并且隨著科技的發(fā)展熱電阻傳感器的測溫范圍也隨著擴(kuò)展，低溫方面已成功地應(yīng)用于1 ~ 3K的溫度測量中，高溫方面也出現(xiàn)了多種用于1000 ~ 1300℃的熱電阻傳感器 。

二、熱電阻傳感器分類

1.NTC熱電阻傳感器：

該類傳感器為負(fù)溫度系數(shù)傳感器，即：傳感器阻值隨溫度的升高而減小；

2.PTC熱電阻傳感器：

該類傳感器為正溫度系數(shù)傳感器，即：傳感器阻值隨溫度的升高而增大。

三、安裝要求

對熱電阻的安裝，應(yīng)注意有利于測溫準(zhǔn)確,安全可考及維修方便，而且不影響設(shè)備運行和生產(chǎn)操作。要滿足以上要求，在選擇對熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點：

1、為了使熱電阻的測量端與被測介質(zhì)之間有充分的熱交換，應(yīng)合理選擇測點位置，盡量避免在閥門，彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電阻。

2、帶有保護(hù)套管的熱電阻有傳熱和散熱損失，為了減少測量誤差，熱電偶和熱電阻應(yīng)該有足夠的插入深度：

(1)對于測量管道中心流體溫度的熱電阻,一般都應(yīng)將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝)。如被測流體的管道直徑是200毫米，那熱電阻插入深度應(yīng)選擇100毫米。

(2)對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度)，為了減小保護(hù)套對流體的阻力和防止保護(hù)套在流體作用下發(fā)生斷裂，可采取保護(hù)管淺插方式或采用熱套式熱電阻，淺插式的熱電阻保護(hù)套管，其插入主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm；熱套式熱電阻的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為100mm；

(3)假如需要測量是煙道內(nèi)煙氣的溫度，盡管煙道直徑為4m，熱電阻插入深度1m即可。

(4)當(dāng)測量原件插入深度超過1m時，應(yīng)盡可能垂直安裝，或加裝支撐架和保護(hù)套管 。

四、工作原理

熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時，其電阻也隨著發(fā)生變化的特征來測量溫度的。當(dāng)阻值變化時，工作儀表便顯示出阻值所對應(yīng)的溫度值。

熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化而變化的原理制成的。鉑屬貴重金屬,具有耐高溫、溫度特性好、使用壽命長等特點，因而得到廣泛應(yīng)用。

鉑電阻阻值與溫度之間的關(guān)系是非線性，即Rt = R0 ( I +αt +βt2 ) ( t在0～630℃之間)

(1)式中：Rt —鉑熱電阻的電阻值，Ω；R0 —鉑熱電阻在0℃時的電阻值，R = 100Ω；α—一階溫度系數(shù)，α = 3.908 ×10 -3 ( ℃)β—二階溫度系數(shù)，β = 5.802 ×10 -7 ( ℃)在實際測溫電路中，測量的是鉑電阻的電壓量，因而需由鉑熱電阻的電阻值推導(dǎo)出相應(yīng)的電壓值與溫度之間的函數(shù)關(guān)系，即Ut = f (Rt ) = f[ f ( t) ]。

(2)從而計算出(即測量)實際的溫度。

五、熱電阻傳感器的主要優(yōu)點

①測量精度高；熱電阻傳感器之所以有較高的測量精度，主要是一些材料的電阻溫度特性穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好。其次，與熱電偶相比，它沒有參比端誤差問題；

②有較大的測量范圍，尤其在低溫方面；

③易于使用在自動測量和遠(yuǎn)距離測量中。

六、測量應(yīng)用

現(xiàn)代汽車中，裝備有各種新型的電子控制設(shè)備，這些設(shè)備使用各種熱敏電阻作為傳感元件，溫度傳感器就是其中一種。溫度傳感器廣泛的應(yīng)用于控制氣缸加熱和冷卻溫度、進(jìn)氣與排氣溫度以及空調(diào)溫度等 。