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热电阻及其测温原理

在工业应用中，热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度。对于500℃以下的中、

低温度，热电偶的输出的热电势很小，这对二次仪表的放大器、抗干扰措施等的要求就

很高，否则难以实现精确测量；而且，在较低温区域，冷端温度的变化所引起的相对误

差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测量仪表较为合适。

1、热电阻的测温原理

与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体

的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以

测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即

R=R[1+α（t-t）]

tt00

式中，R为温度t时的阻值；R为温度t（通常t=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。

tt000

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为

R=AeB/t

t

式中R为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。

t

相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），

但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温

度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准

确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。

2、工业上常用金属热电阻

从电阻随温度的变化来看，大部分金属导体都有这个性质，但并不是都能用作测温热电

阻，作为热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大（在

同样灵敏度下减小传感器的尺寸）、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材

料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系（好呈线性关系）。

目前应用广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定

性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温

度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。中国常用的有R

=10Ω、R=100Ω和R=1000Ω等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000；铜

000

电阻有R=50Ω和R=100Ω两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50

00

的应用为广泛。

3、热电阻的信号连接方式

热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递

到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间

存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。

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