铠装铂热电阻与传感器技术

"铠装式铂热电阻-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第二章，第2~4节）" 铠装式铂热电阻是一种常用的温度传感器，通常由接线盒、引出线密封管、法兰盘、柔性外套管以及测温端部组成。它们被设计用于测量各种环境下的温度，特别是在工业环境中，因其坚固的结构和良好的耐腐蚀性而广受欢迎。铠装热电阻的柔性外套管可长达数百米，允许传感器在复杂或长距离的系统中灵活部署。 在课件的“第二节测温热电阻传感器”中，介绍了热电阻的基本原理和分类。热电阻传感器基于金属或半导体材料的电阻随温度变化的特性来工作。当温度上升，金属内部的原子晶格振动加剧，导致自由电子通过金属导体时的阻力增大，电阻率增加，这就是正温度系数（PTC）的现象。金属热电阻主要包括正温度系数的材料，如铂、铜、镍等。这些材料的电阻值与温度之间的关系可通过经验公式Rt=R0(1+At+Bt^2+Ct^3+Dt^4)来描述，其中Rt是温度t时的电阻值，R0是0℃时的电阻值，A、B、C、D是温度系数。 此外，课件还提到了热敏电阻，它们是另一种类型的热电阻，通常具有负温度系数（NTC），即随着温度的升高电阻值下降。这类传感器广泛应用于各种温度测量和控制领域。 在“第三节气敏电阻传感器”中，讨论了专门对气体敏感的电阻器，它们可以检测环境中的特定气体，例如烟雾、氧气或有害气体，并通过电阻值的变化来指示气体的存在或浓度。 “第四节湿敏电阻传感器”则涉及湿度检测，这类传感器的电阻会随着周围环境湿度的变化而改变。在湿度监测、气象观测、空调和湿度控制等领域有广泛应用。 在实际应用中，铠装式铂热电阻常采用三线制测量电路，以减少线路电阻对测量结果的影响，确保更高的测量精度。此外，课件还提及了超导现象，这是当某些材料在极低温度下电阻变为零的现象，超导体在能源传输、磁悬浮列车等技术中有重要应用。 接线盒作为铠装热电阻的一部分，保护内部元件免受环境影响，同时提供连接到测量系统的接口。薄膜式铂热电阻如Pt1000则更适用于高精度要求的场合，其0℃时的电阻为1kΩ，且工作电流限制在0.3mA以下，以避免过大的自发热效应影响测量结果。 铠装式铂热电阻及其相关的测温热电阻传感器、气敏电阻和湿敏电阻是现代自动检测技术中的关键组件，它们的工作原理、结构特点和应用领域构成了这一领域的核心知识。