根據(jù)不同的性質(zhì)，熱阻可分為金屬熱阻和半導(dǎo)體熱阻。前者被簡(jiǎn)單地稱為熱敏電阻，而后者的靈敏度是前者的十倍以上，所以它也被稱為熱敏電阻。

1.熱阻

熱阻主要利用電阻隨溫度升高而增加的特性來(lái)測(cè)量溫度，這在工程上常用來(lái)測(cè)量-200 ~ +8501之間的溫度。熱阻溫度計(jì)具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍寬、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。靈敏度高，輸出信號(hào)遠(yuǎn)大于熱電偶；與熱電偶相比，不需要冷端溫度補(bǔ)償；該信號(hào)便于長(zhǎng)距離傳輸和多點(diǎn)切換測(cè)量等。因此，熱阻溫度計(jì)在溫度測(cè)量中起著重要作用(尤其是在低溫區(qū)域)。其缺點(diǎn)是:感溫元件體積大，熱慣性大，只能測(cè)量某一區(qū)域的平均溫度；使用時(shí)，需要外部電源供電；連接線的電阻很容易受到環(huán)境溫度的影響，并產(chǎn)生測(cè)量結(jié)果& # 39；

錯(cuò)誤。

(. 1)熱電阻材料與溫度s之間的關(guān)系熱電阻電阻值與溫度變化之間的關(guān)系通常用電阻溫度系統(tǒng)的數(shù)量來(lái)表示——所謂電阻溫度系統(tǒng)if是指溫度h每次變化電阻值的相對(duì)變化，用

熱阻的純度對(duì)電阻溫度系數(shù)有很大影響，電阻溫度系數(shù)一般用電阻比A =Khx/A來(lái)表示，可以從等式(2-11)看出:

可見(jiàn)W100越大，電阻絲純度越高，α值越高；W100越小，電阻絲中的雜質(zhì)越多，A值越小且不穩(wěn)定。因此，熱阻通常由純金屬制成。

(2)熱阻的溫度測(cè)量原理當(dāng)溫度變化時(shí)，熱阻的電阻值也隨之變化。溫度的變化可以通過(guò)電阻值的變化來(lái)間接測(cè)量，這是熱阻的溫度測(cè)量原理|這種電阻隨溫度變化的特性可以通過(guò)以下方法在表7K中示出:

1)列表方法。制表方法是以表格的形式，即電阻-溫度對(duì)照表，通常稱為索引表，來(lái)表示溫度傳感元件的電阻值與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。索引表在實(shí)際工作中非常有用#電阻值通常是通過(guò)熱電電阻溫度測(cè)量獲得的，并且應(yīng)該根據(jù)值的大小在索引表中找到相應(yīng)的溫度。與熱阻匹配的顯示儀器、調(diào)節(jié)器或溫度變送器的校準(zhǔn)和電路設(shè)計(jì)也基于分度表。

引腳電阻和銅電阻是具有相應(yīng)分度表的統(tǒng)一設(shè)計(jì)和成型產(chǎn)品(見(jiàn)附錄B)。具有相同刻度數(shù)的鉑電阻和銅電阻均符合相應(yīng)的刻度規(guī)定。

2)繪圖方法。這是用曲線在坐標(biāo)紙上表示電阻與熱阻溫度關(guān)系的平方方法。這種方法直觀，可以很容易地比較一張地圖上各種電阻的特性。鉑電阻和銅電阻的電阻-溫度特性曲線如圖2-31所示。

3)數(shù)學(xué)表達(dá)式。數(shù)學(xué)表達(dá)式是用數(shù)學(xué)公式J來(lái)描述熱阻和感溫元件的電阻與溫度之間的關(guān)系，鉑電阻和銅電阻與溫度之間的關(guān)系如公式(2-13)、2-14和2-16所示。

(3)熱阻結(jié)構(gòu)普通工業(yè)鉑電阻和銅電阻的結(jié)構(gòu)如圖32所示。它由電阻體、引出線、絕緣管、保護(hù)管和接線盒組成。此外，還有為不同目的制造的具有特殊結(jié)構(gòu)的熱電阻。<。L工業(yè)的一般熱阻與熱電偶非常相似，根據(jù)不同用途也有對(duì)應(yīng)于熱電偶的類型。1)電阻器是熱阻的敏感元件。通常采用無(wú)感應(yīng)雙繞組方式將電阻絲纏繞在框架上。

如圖2-33所示。常見(jiàn)的骨架材料包括云母、應(yīng)時(shí)玻璃、陶瓷和有機(jī)塑料(僅適用于銅電阻器)等。骨架的形狀通常是平的、圓柱形的和螺旋形的

2)熱敏電阻引線|引線是熱敏電阻出廠時(shí)位于保護(hù)管內(nèi)的引線。其功能是將溫度傳感元件與外部測(cè)量電路相連。由于保護(hù)管中的溫度梯度較大，引線應(yīng)由高純度且無(wú)熱電動(dòng)力的材料制成。對(duì)于工業(yè)鉑電阻，銀線用作中低溫的引線，鎳線用作高溫的引線:銅和鎳線通常用于銅和鎳電阻的引線。為了減少引線電阻的影響，其直徑通常比電阻絲的直徑大得多。& # 39；

熱阻引出線對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響。目前，直角引出線有雙線、三線和四線制。以下內(nèi)容:

(1)雙線系統(tǒng)。_在熱阻和溫度傳感元件的每一端連接一根導(dǎo)線。如圖2-34所示，引線方法簡(jiǎn)單，成本低，但引線電阻和引線電阻的變化會(huì)帶來(lái)額外的誤差。因此，本發(fā)明適用于引線不長(zhǎng)、測(cè)溫精度低的場(chǎng)合。

(2)導(dǎo)線系統(tǒng)連接熱阻和溫度傳感元件一端的兩根導(dǎo)線和另一端的一根導(dǎo)線。如圖2-35所示，這種導(dǎo)線形式使兩根導(dǎo)線和兩根導(dǎo)線的電阻分別加到橋的相鄰兩臂上，可以更好地消除導(dǎo)線電阻的影響，測(cè)量精度高于兩線制，因此應(yīng)用廣泛。工業(yè)熱阻通常由三線系統(tǒng)連接，特別是在溫度測(cè)量范圍窄、導(dǎo)線長(zhǎng)度長(zhǎng)、銅導(dǎo)線架設(shè)過(guò)程中溫度變化等精細(xì)條件下。

隱藏線連接方法

GD四線制連接熱阻和感溫元件兩端的兩根導(dǎo)線，其中兩根與恒流源連接，如圖2-36所示，另外兩根與電位器連接。|在測(cè)量過(guò)程中，恒流源電流流經(jīng)熱阻，產(chǎn)生壓降，然后由電位計(jì)進(jìn)行測(cè)量。雖然熱阻的連接線中有電阻，但電流回路中連接線上的壓降不在測(cè)量范圍內(nèi)。雖然測(cè)量回路中有導(dǎo)線電阻，但由于測(cè)量期間電位計(jì)的零電流，導(dǎo)線電阻上的電壓降為零。因此，四線制系統(tǒng)始終可以消除連接線電阻的影響，主要用于高精度溫度檢測(cè)。

值得注意的是，無(wú)論是三線系統(tǒng)還是四線系統(tǒng)，引線必須從熱阻和溫度傳感元件的根部引出，并且不能與熱阻的連接端子分離。

3)熱阻保護(hù)管和絕緣管0熱阻引出線應(yīng)采用瓷管絕緣，避免短路。為了保護(hù)電阻器免受機(jī)械損壞和腐蝕性介質(zhì)污染，延長(zhǎng)其使用壽命，電阻器一般都套有保護(hù)管，但在特殊情況下也可以裸著使用。保護(hù)管和絕緣管材料的要求與熱電偶相同。

(4)標(biāo)準(zhǔn)化熱阻金屬熱阻主要包括引腳電阻、銅電阻、鎳電阻、鐵電阻、銠鐵合金等。主要金屬熱阻的代號(hào)、指標(biāo)數(shù)和基本參數(shù)(測(cè)量范圍、允許誤差、腸道和允許誤差)見(jiàn)表2-8.1常用鉑電阻和銅電阻zui，制造要求、指標(biāo)表和計(jì)算公式統(tǒng)一。鈾電阻測(cè)溫精度較高。

表2-8金屬熱阻的代碼、指數(shù)和基本參數(shù)

熱阻

姓名

密碼

索引5

0T時(shí)的電阻值

溫度測(cè)量范圍

% .。允許

容許誤差

R0標(biāo)稱值

容許誤差

℃

見(jiàn)10。票面價(jià)值

容許誤差

PtlO

10

等級(jí)a ±。0.006

0 -850

獨(dú)立選舉委員會(huì)

b ±級(jí)；0.012

1 .3850

+ 0。001

pt1000

(WZP)

PtlOO

100

等級(jí)a ±。0.06

200 ~850

b ±級(jí)；0.12

繼續(xù)的

熱阻

密碼

索引號(hào)

0℃時(shí)電阻R0/&ω；

溫度測(cè)量范圍

W100和允許誤差

姓名

R0標(biāo)稱值

容許誤差

/& deg；C

w10 .票面價(jià)值

容許誤差

銅熱阻

WZC

Cu50

50

±。0.05

-50-150

1.428

±。0.002

庫(kù)魯

100

±。0.10

NilOO

100

±。0.18

鎳熱阻

WZN

Ni300

300

±。0.54

-60 ~ 180

1.617

±。0.003

Ni500

500

±。0.90

注:熱阻和感溫元件的實(shí)際工作溫度與其骨架材料有關(guān)，其實(shí)際工作溫度范圍在產(chǎn)品規(guī)格或批準(zhǔn)證書(shū)中注明。

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