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Technology Application 金属热电阻温度传感器 在多路温度监控系统中的应用 摘要：热电阻具有测温范围大、稳定性好和耐氧化等特点，在温度测量中占有重要的地位。分析了金属 热电阻温度传感器的工作原理。以铂金属温度传感器 PT100 为例给出了其在多路温度监控系统中的应 用。该系统由温度传感器 PT100、触摸屏、可编程控制器、温度模块等组成，由于温度模块、触摸屏、 可编程控制器可对输入量同时采用硬件和软件的非线形补偿,故具有精度高、可靠性较好、电路简单、成 本低、体积小、生产调试方便等特点。 关键词：热电阻；温度传感器；PT100；触摸屏；PLC 中图分类号：TP212.11，TP212.9 文献表识码：A 文章编号： 1006-883X(2006)12-0025-003 刘振全 王汉芝 一、铂热电阻传感器 热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻随温度变化来测量温度的一种温度敏感元件，它的特点是准确 度高，灵敏度高，测量范围大，无需参考点。金属热电阻传感器的感温元件是由纯金属制成。当温度变化时， 感温元件的电阻值随温度而变化，这样就可将变化的电阻值作为电信号输入测量仪表，通过测量电路的转换， 即可得到被测温度。 1、工作原理 实验表明，许多纯金属的电阻率在很宽的温度范围内可以用布洛赫-格林爱森公式描述，即： 5 5 AT H D x dx ρ(T) 6 ∫0 x x （1） MH D (e −1)(1−e ) 式中，A—金属的特性常数；M——金属的原子量；HD——金属的德拜温度；T——热力学温度，单位 K 。 A T 当 ( ) T 0.5H D 时，（1）式可简化为：ρ T ≈ ⋅ 2 （2 ） 4 MH D 由（2 ）式可见，在德拜温度附近的“高温”下，金属的电阻率与温度成正比。制作热电阻的理想材料 有铂、铜、镍等。金属热电阻根据感温元件的材料及适用温度范围一般可分为铂热电阻、铜热电阻、镍热电 阻和低温用热电阻等。 2 、铂热电阻传感器 铂热电阻由以金属铂作为感温元件。它的特点是：线性度好、测量准确、互换性好、抗振动冲击的性能 好。铂热电阻的使用温度范围是-200 ℃～850℃，其电阻与温度的关系为： 对于 ℃～ ℃的温度范围有：R R [1+ At + Bt 2 + Ct3 (t −100)] （） -200 0 3 t 0 对于 0 ℃～850℃的温度范围有：Rt R0 [1+ At + Bt 2 ] ， （4 ） 式中，R ——温度为 0 ℃时铂热电阻的电阻值；R ——温度 t°C 时铂热电阻的电阻值；