薄膜式铂热电阻技术：自动检测与应用

“薄膜式铂热电阻-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第二章，第2~4节）” 本文主要讨论了薄膜式铂热电阻以及测温热电阻传感器的相关知识，包括它们的工作原理、结构、分类和应用。首先，薄膜式铂热电阻如Pt1000在0℃时的电阻为1kΩ，且最大工作电流限制在0.3mA以下。这类热电阻的制造过程涉及到在真空清洁环境中，将铂金属喷射到陶瓷基片上，随后利用激光进行精细的光刻和阻值调整，最后焊接引线，并覆盖特殊绝缘玻璃层。其响应时间极短，通常只有几秒钟。 在测温热电阻传感器部分，我们了解到金属热电阻具有正温度系数，即随着温度升高，电阻值增加。这是因为温度上升导致金属内部原子晶格振动加剧，阻碍电子流动，使得电阻率增大。金属热电阻分为两大类：金属和半导体。例如，钨丝在加热时，电阻会显著增加，显示出正温度系数的特性。 超导现象是另一个重要的概念，1911年由昂内斯发现，当某些金属如汞在极低温下（如4.2K）电阻会降至零，这种状态被称为超导。超导体在某些特定的应用，如超导磁悬浮等领域有着重要价值。 制作热电阻的材料需要具备一系列优良特性，如大的电阻温度系数、良好的线性、稳定性、一致性和宽的使用温度范围。金属热电阻的阻值与温度的关系通常由一个多项式表达，如Rt=R0(1+At+Bt^2+Ct^3+Dt^4)，其中Rt、R0、A、B、C、D分别代表不同温度下的电阻值和温度系数。在实际应用中，若温度变化范围较小，可简化为线性关系Rt=R0(1+αt)。 装配式铂热电阻，如Pt100，其0℃时的电阻为100Ω。而薄膜式铂热电阻，如Pt1000，在相同温度下的电阻为1kΩ，且有更小的最大工作电流限制，这使得它们在需要快速响应和低功耗的场合中特别适用。 本章节深入探讨了热电阻传感器的原理、分类、制造工艺及其在温度测量中的应用，同时介绍了超导现象和选择热电阻材料的基本原则，对于理解温度测量技术具有重要意义。