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。熱電阻傳感器具有電阻溫度系數(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。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行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅,此外,現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻傳感器分類熱電阻傳感器按不同的分類方式可以分為多種。
1、按材料分為2種：
熱電阻傳感器可分為金屬熱電阻式和半導(dǎo)體熱電阻式兩大類,前者簡稱熱電阻,后者簡稱熱敏電阻。
2、按結(jié)構(gòu)分為3種：
普通型熱電阻、鎧裝熱電阻、薄膜熱電阻。
3、按用途分：
工業(yè)用熱電阻、精密標(biāo)準(zhǔn)電阻。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；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。
以下是按照類來介紹熱電阻傳感器。
1.金屬熱電阻傳感器目前較為廣泛應(yīng)用的熱電阻材料是鉑、銅、鎳、鐵和銠鐵合金等,而常用的是鉑、銅,他們的電阻溫度系數(shù)在范圍內(nèi)。
作為測溫用的熱電阻材料,希望電阻溫度系數(shù)要大,以提高熱電阻的靈敏度;電阻率盡可能大,以便減小電阻體尺寸;熱容量要小,以便提高熱電阻的響應(yīng)速度;在測量范圍內(nèi),應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能;電阻與溫度的關(guān)系接近于線性;應(yīng)有良好的可加工性,且價格便宜。在鉑、銅中,鉑的性能,采用特殊的結(jié)構(gòu)可以制成標(biāo)準(zhǔn)溫度計,它的適用范圍為;銅電阻價廉并且線性較好,但溫度高易氧化,故只適用于溫度較低的環(huán)境中,目前已逐漸被鉑電阻所取代。
2.鉑熱電阻鉑材料的優(yōu)點為:
物理、化學(xué)性能極為穩(wěn)定尤其是耐氧化能力很強,并且在很寬的溫度范圍-200-850℃均可保持上述特性;易于提純,復(fù)制性好,有良好的工藝性,可以制成極細(xì)的鉑絲或極薄的鉑箔;電阻率較高。缺點是:電阻溫度系數(shù)較小，在還原介質(zhì)中工作時易被沾污變脆，價格較高。
3.銅熱電阻
銅熱電阻鉑金屬貴重,因此在一些測量精度要求不高且溫度較低的場合,普遍地采用銅熱電阻來測量-50~+150℃的溫度。
銅熱電阻有以下特點：電阻溫度系數(shù)比鉑高，而電阻率則比鉑低；容易提純,加工性能好，可拉成細(xì)絲，價格便宜；易氧化，不宜在腐蝕性介質(zhì)或高溫下工作。
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