热电阻测温系统的组成

　　热电阻(thermal resistor)是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量最最度是最高的，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和钝等材料制造热电阻。常用的感温材料种类较多，最常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁镍等。

　　热阻类型

　　(1)精密热电阻：工业上常用的热电阻感温元件(电阻体)的结构和特点。从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是通过热电阻阻值的变化直接测量出来的。因此，热电阻体的引线等各种导线的阻值变化都会影响测温。为了消除引线电阻的影响，一般采用三线制或四线制。

　　(2)铠装热电阻：铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组成的实心体。其外径一般为φ2~φ8mm。小至φmm。与普通热电阻相比，具有以下优点：①体积小，内部无气隙，热惯性测量滞后小； ② 良好的机械性能、抗振性、抗冲击性； ③ 可弯曲，安装方便； ④ 使用寿命长。

端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊后要校验合格后才能使用。

　　(3)端面热电阻：端面热电阻的感温元件采用特殊处理的电阻丝制成，紧贴在温度计端面。与一般轴向热电阻相比，能更准确、更快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦等零件的端面温度。

　　(4)隔爆型热阻：隔爆型热阻通过接线盒的特殊结构，将因接线盒内的火花或电弧的影响限制在外壳内的爆炸性混合气体的爆炸，生产现场不会造成超级爆炸。防爆热电阻可用于Bla~B3c级区域有爆炸危险的场所测温。

　　工业上常用的金属热敏电阻：从阻值随温度的变化来看，大多数金属导体都具有这种性质，但并不是所有的金属导体都可以用作测温热敏电阻。对金属材料作为热敏电阻的一般要求：尽可能大且稳定的温度系数，高电阻率(在相同灵敏度下减小传感器尺寸)，具有化学和物理性能稳定，材料重现性好，电阻值与温度变化之间存在值函数关系(线性关系)。

　　目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性。温度越高，电阻变化率越小；铜电阻 在测温范围内，阻值与温度呈线性关系，且温度线数较多，适用于非腐蚀性介质，超过150时易氧化。最常用的我国R0=10Ω、R0=100Ω、R0=1000Ω，分度数分别为Pt10、Pt100、Pt1000；铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω，分度数分别是Cu50和Cu100。其中以Pt100和Cu50应用最为广泛。

　　热电阻是中低温地区最常用的温度监测器。其主要特点是测量精度高、性能稳定。其中，铂热电阻的测量程度最高。不仅广泛用于工业温度测量，而且被制成标准基准。

　　与热电偶的测温原理不同，热电阻是根据电阻的热效应来测量温度的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量热电阻的阻值变化，就可以测出温度。目前主要有金属热敏电阻和半导体热敏电阻两大类。

　　金属热电阻的阻值与温度一般可以用如下近似关系表示，Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 式中，Rt为温度t时的阻值； Rt0为温度t0(通常t0=0℃)，对应的电阻值； α 是温度系数。半导体热敏电阻的阻值与温度的关系为Rt=AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值； A和B取决于半导体材料结构的常数。相比之下，热敏电阻的温度系数较大，常温下的电阻值较高(通常在几千欧以上)，但互换性较差，非线性严重。测温范围只有-50~300℃左右，使用两大家电、汽车的温度检测与控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量。具有测量准确、稳定性好、性能可靠等特点。

　　(1)热电阻测温系统一般由热电阻.连接导线和显示仪器等组成。必须注意以下两点:

　　①热电阻和显示仪器的分度号必须一致

　　②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。

　　(2)铠装热电阻铠装热电阻是由不锈钢套管、绝绦材料、引线、感温元件(电阻体)组合而成的坚实体，外径一般为q2~p8mm，最小可达pmm。与普通型热电阻相比，有以下3个优点:

　　①能弯曲，便于安装;

　　②机械性能好、耐振，抗冲击;

　　③体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小;