熱電阻是中低溫地區(qū)常用的溫度檢測(cè)器,熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度升高而增大的特性。其主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定。大多數(shù)金屬的電阻溫度系數(shù)不是一個(gè)常數(shù),但在一定的溫度范圍內(nèi),可以取其平均值作為一個(gè)常數(shù)值。作為通過(guò)測(cè)量熱電阻的阻值來(lái)間接測(cè)量溫度的儀表,其顯示值按上述規(guī)律進(jìn)行校準(zhǔn)。因此,要獲得線性標(biāo)度,需要電阻溫度系數(shù)a在to至t范圍內(nèi)(測(cè)量范圍內(nèi))保持恒定。
熱電阻的溫度系數(shù)越大,這表明熱電阻的靈敏度越高。一般來(lái)說(shuō),材料的純度越高,熱電阻的溫度系數(shù)就越高。一般純金屬的溫度系數(shù)比合金高,所以常使用純金屬來(lái)制作熱電阻。熱阻的溫度系數(shù)也與制造工藝有關(guān)。在用熱電阻材料拉制金屬線的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致電阻溫度系數(shù)發(fā)生變化。因此,制作熱電阻時(shí)必須進(jìn)行退火處理,以消除內(nèi)應(yīng)力的影響。當(dāng)已知熱電阻在參考溫度to下的電阻值Ru和電阻溫度系數(shù)a時(shí),可以通過(guò)測(cè)量熱電阻的電阻值來(lái)反映測(cè)量點(diǎn)的溫度T。盡管大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度而變化,但并非所有金屬導(dǎo)體都可以用作測(cè)量溫度的熱電阻。
熱電阻的發(fā)熱部分(感溫元件)用細(xì)金屬絲均勻纏繞在絕緣材料制成的骨架上或通過(guò)激光濺射工藝形成在基板上。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)具有溫度梯度時(shí),被測(cè)溫度為感溫元件范圍內(nèi)介質(zhì)層的平均溫度。其出線方式有2線制、3線制和4線制三種。
1、2線加熱電阻接線簡(jiǎn)單,但會(huì)帶來(lái)引線電阻的附加誤差。因此不適合制造精密熱電阻,使用時(shí)引線和導(dǎo)體不宜過(guò)長(zhǎng)。
2、3線制可消除引線電阻的影響,測(cè)量精度高于2線制。作為過(guò)程檢測(cè)元件,應(yīng)用廣泛。
3、4線制不僅可以消除引線熱阻的影響,而且在連接線的電阻值相同的情況下,也可以消除電阻的影響。高精度測(cè)量應(yīng)采用4線制。