簡介
電阻溫度計(resistance thermometer),根據導體電阻隨溫度而變化的規律來測量溫度的溫度計。最常用的電阻溫度
鉑電阻溫度計 |
計都採用金屬絲繞製成的感溫元件,主要有鉑電阻溫度計和銅電阻溫度計,在低溫下還有碳、鍺和銠鐵電阻溫度計。精密的鉑電阻溫度計是目前最精確的溫度計,溫度覆蓋範圍約為14~903K,其誤差可低到萬分之一攝氏度,它是能復現國際實用溫標的基準溫度計。我國還用一等和二等標準鉑電阻溫度計來傳遞溫標,用它作標準來檢定水銀溫度計和其他類型的溫度計。
通常是把純鉑細絲繞在雲母或陶瓷架上,防止鉑絲在冷卻收縮時產生過度的應變。在某些特殊情況里,可將金屬絲繞在待測溫度的物質上,或裝入被測物質中。在測極低溫的範圍時,亦可將碳質小電阻或滲有砷的鍺晶體,封入充滿氦氣的管中。將鉑絲線圈接入惠斯通電橋的一條臂,另一條臂用一可變電阻與兩個假負載電阻,來抵償測量線圈的導線的溫度效應。電阻將按下列公式隨溫度發生變化:
R=R0(1+aθ) 式中R是θ℃的電阻,R0是0℃時的電阻,a是常數。
比較精確的式子是:R=R0(l+aθ+bθ2) 式中b是第二個常數。
電阻溫度計在-260℃~+1200℃範圍內,可作極精確的測定。它適用範圍廣,遠遠超出水銀溫度計。可作測溫的標準。
白金電阻溫度計 |
根據導體或半導體的電阻值隨溫度變化而改變的物理性質製成的接觸式溫度感測器。電阻溫度計的測溫範圍約為-260~1000℃。測溫元件常用鉑、銅和鎳等金屬電阻和靈敏度高、熱慣性小的半導體熱敏電阻。測溫元件的熱敏電阻值可用電位差計、電橋、動圈儀表等測定。在工業上這些電位差計、電橋動圈儀表通常設計成與測溫元件配套的溫度顯示儀表。測溫時通過熱敏電阻的工作電流不能超過額定值,以減小附加溫升,儘量消除或減小線路電阻對測量的影響。因此在電橋測量中均廣泛採用三線制連線法。在自動控制系統中,測量橋路中的熱電阻感受溫度的變化並使橋路輸出相應的直流毫伏電壓信號,經轉換器轉換成直流電流,輸出給調節器,以實現對過程的自動控制。
分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計,都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性製成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的;半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠,已廣泛套用。它的測量範圍為-260℃至600℃左右。
優點和限制
優勢
高精度低漂移
適用範圍寬
適宜高精密的套用
限制
RTDs在工業套用中很少使用於超過660℃的環境。在非常低的溫度下,如低於-270℃(或3K),那么電阻的敏感度為零,因此不實用。相對於熱敏電阻,鉑RTDs是不太敏感的,而且反應時間較慢。