热电阻传感器原理与应用

"露点传感器外形-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第二章，第2~4节）" 本课件主要涵盖了测温热电阻传感器的相关知识，包括金属热电阻、气敏电阻和湿敏电阻。在第二章的第二节，重点讲述了测温热电阻传感器的工作原理、结构、分类以及测量转换电路的应用。 测温热电阻传感器是基于电阻值随温度变化的特性来测量温度的装置。其中，金属热电阻的电阻率随着温度的升高而增加，这种现象称为正温度系数。金属热电阻分为两类：金属和半导体。例如，当一个100W/220V的灯泡在冷态时，其电阻远小于热态时的理论值484Ω，这说明钨丝的电阻随温度上升而增大，呈现正温度系数。 超导现象是物理学中的一个重要概念，1911年由昂内斯发现。当某些金属如汞的温度降低到临界点时，电阻会突然降至零，这种状态称为超导。超导材料在特定领域如磁悬浮列车中有重要应用，但用于热电阻制作的材料需要具备高电阻温度系数、良好的线性、稳定性、宽的工作温度范围以及易于加工等特点。 热电阻的阻值与温度之间的关系通常不是完全线性的，可以用多项式公式表示，如Rt=R0(1+At+Bt^2+Ct^3+Dt^4)。在工程实践中，为了简化计算，常采用线性近似公式Rt=R0(1+αt)，其中α是温度系数。例如，装配式铂热电阻在0℃时的电阻为100Ω，而薄膜式铂热电阻如Pt1000在0℃时的电阻则为1kΩ，这类传感器通常适用于需要精确测量且环境条件苛刻的场合。 此外，热电阻的接线方式也很重要，例如三线制测量电路能有效减少线路电阻引起的测量误差。在实际应用中，热电阻通常配备有接线盒，以保护传感器并方便连接。薄膜式热电阻通过精细工艺制造，如在陶瓷基板上喷射铂金属，然后用激光进行微调，确保其精度和稳定性。 本课件深入讲解了测温热电阻传感器的基本概念、工作原理、材料选择、性能参数以及实际应用，对于理解温度测量技术具有重要的学习价值。