超导现象与热电阻传感器

"超导现象-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第二章，第2~4节）" 这篇课件主要涵盖了超导现象以及测温热电阻传感器的相关知识。超导现象是物理学中的一个重要概念，1911年由荷兰物理学家昂内斯首次发现，他在实验中将汞的温度降至4.2K，观察到汞的电阻突然变为零，这一现象被称为超导性。昂内斯因此荣获1913年诺贝尔物理学奖。超导现象不仅局限于汞，后续研究发现许多金属在极低温下也能呈现超导特性，例如超导磁悬浮技术就是基于这一现象，能够实现无摩擦的悬浮状态。 在第二章的第2至第4节中，主要讲解了测温热电阻传感器的原理、结构、分类、测量转换电路及其应用。热电阻传感器分为两类：金属热电阻和半导体热电阻。当温度上升时，金属内部原子晶格振动加剧，导致电阻率增大，电阻值也随之增加，这是金属热电阻的正温度系数特性。而半导体热电阻的性质则相反，其电阻通常随温度升高而降低。 金属热电阻传感器广泛应用于温度测量，其工作原理基于金属材料的电阻随温度变化的特性。例如，铂是常用的热电阻材料，常见的有装配式铂热电阻，其在0℃时的电阻为100Ω。此外，还介绍了薄膜式铂热电阻如Pt1000，它的电阻在0℃时为1kΩ，并且在真空环境中通过精细工艺制造，确保高精度和稳定性。 热电阻的阻值与温度之间的关系通常不是严格的线性关系，可以用多项式如Rt=R0(1+At+Bt^2+Ct^3+Dt^4)来描述，其中Rt、R0、A、B、C、D分别表示不同温度下的电阻值和温度系数。在实际应用中，为了简化计算，有时可以使用温度系数α进行近似计算，即Rt=R0(1+αt)。 在实际工程中，热电阻的接线方式也很关键，三线制测量电路可以减少引线电阻对测量结果的影响。同时，热电阻的选择应考虑其材料的技术性能，如电阻温度系数、线性度、稳定性、适用温度范围和加工难度等因素。 总结来说，这篇课件详细阐述了超导现象的历史、重要性以及测温热电阻传感器的工作原理、分类和应用，为理解和应用这些技术提供了深入的基础知识。