第四章-热电阻讲课.pptVIP

汽车用水温传感器及水温表 铜热电阻 铂电阻温度显示、变送器 热电阻的接线方法： 引出线—由热电阻体至接线端子的连接导线 （1）两线制 存在引出线电阻随温度变化产生的附加误差； （2）三线制 可以消除引出线电阻的影响；工业上多采用。 （3）四线制 不仅可消除引出线电阻的影响，还可消除连接导线间接触电阻及其阻值变化的影响。多用于标准铂热电阻的引出线上。 热电阻在使用中的注意事项： 为减小环境温度对线路电阻的影响，工业上常采用三线制连接，也可以采用四线制连接。 热电阻引入显示仪表的线路电阻必须符合规定值，否则将产生系统误差。 热电阻工作电流应小于规定值，否则因过大电流造成自热效应，产生附加误差。 热电阻分度号必须与显示仪表调校时分度号相向。 半导体热敏电阻 工作原理： 是利用半导体材料的电阻随温度显著变化这一特性制成的感温元件。 由某些金属氧化物按一定的配方比例压制烧结而成。 负温度系数(NTC)热敏电阻（阻值随温度升高而显著减少） 采用MnO2、Mn(NO3)4、CuO、Cu(NO3)2等化合物制造； 正温度系数(PTC)热敏电阻 采用NiO2、ZrO2等化合物制造； 临界温度(CTR)热敏电阻 当温度超过某一数值后，电阻会急剧增加或减少。 热敏热电阻温度特性 电阻与温度的关系（非线性的）： T为热力学温度；e＝2.71828；A、B为常数。 在温度T0时的电阻值为 两式整理得: 通常B在1500~5000K范围内，由于B值随成分、工艺等因素影响，变化很大，故这种热敏电阻必须个别分度。 [例] 已知某半导体热敏电阻在20℃时的阻值为100Ω，其电阻与温度斜率为dR/dt=－5.0Ω/K。 试求：该热敏电阻在50℃时的阻值。 [提示] 利用公式 [解] 代入已知数据，即可求得A和B的值 A=0.000043092 (Ω); B=4296.8 (K) 再利用公式求得，RT在50℃(即50＋273.15K)时的阻值为25.64 Ω 。 半导体热敏电阻的结构图： a：珠形热敏电阻；b：涂敷玻璃的热敏电阻 1：电阻（金属氧化物烧结体）；2：引出线（铂丝）；3：玻璃；4：杜美丝 C: 带玻璃保护套管的热敏电阻 1：金属氧化物烧结体；2：铂丝；5：玻璃管 图2-21 热敏电阻的外形、结构及符号 a）圆片型热敏电阻 b）柱型热敏电阻 c）珠型热敏电阻 d）铠装型 e）厚膜型 f）图形符号 1—热敏电阻 2—玻璃外壳 3—引出线 4—紫铜外壳 5—传热安装孔 热敏电阻外形 MF12型 NTC热敏电阻 聚脂塑料封装热敏电阻 其他形式的热敏电阻 玻璃封装 NTC热敏电阻 MF58 型热敏电阻 其他形式的热敏电阻 带安装孔的热敏电阻 大功率PTC热敏电阻 热电阻温度计 常用热电阻种类 热电阻的结构 半导体热敏电阻 热电阻测温原理 常用热电阻种类 热电阻的结构 半导体热敏电阻 热电阻测温原理 *温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值增加. * 正温度系数，即电阻值与温度的变化趋势相同。 热电阻测温原理及特点 取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热态电阻值应为484? 。 用热电偶测量500℃以下温度时，热电势小，测量精度低；且使用中经常需要进行冷端温度补偿。 故工业上在测低温时通常采用热电阻温度计，其测温范围为－200～500℃。 热电阻测温原理及特点 优点： 1）准确度高在中低温测温，它的输出信号比热电偶的要大的多，故灵敏度高 2）电阻信号便于远传； 3）无需冷端补偿； 4）可以实现多点切换测量。 缺点： 1）感温部分体积大，热惯性大； 2）在使用时需要外供电源； 3）连接导线电阻易受环境温度影响而产生测量误差。 热电阻温度计的组成： 热电阻（电阻体、绝缘管和保护套管） 连接导线 显示仪表 金属导体或半导体: 电阻值R = f (温度t) 电阻温度系数（α） —— 温度变化1℃时，导体电阻值的相对 变化量，单位为1/℃。 α ↑→ 灵敏度↑。 金属导体: t↑→Rt↑ ，∴α为正值； 而半导体: t↑→Rt↓ ，∴α为负值。 金属纯度↑→α↑。有些合金材料，如锰铜 α→0。 常用热电阻材料的电阻与温度关系 根据感温元件的材质可分为金属导体和半导体两大类。金属热电阻目前大量使用的有铂