《机械工程测试技术》课程PPT教学课件（传感器与检测技术）热电阻传感器

2.3热电阻式传感器教学基本要求和重点掌握有关热电阻和热敏电阻的基本概念掌握热电阻式传感器的基本工作原理掌握热敏电阻的电阻一温度特性熟悉热电阻的内部引线方式及其适用场合2025/6/24

2025/6/24 1 2.3 热电阻式传感器 教学基本要求和重点 ◼ 掌握有关热电阻和热敏电阻的基本概念 ◼ 掌握热电阻式传感器的基本工作原理 ◼ 掌握热敏电阻的电阻－温度特性 ◼ 熟悉热电阻的内部引线方式及其适用场合

概述按热电阻性质不同，可以分为金属热电阻，简称热电阻半导体热电阻，灵敏度比金属热电阻高十几倍以上，所以又称热敏电阻22025/6/24

2025/6/24 2 概述 ◼ 按热电阻性质不同,可以分为 ◆ 金属热电阻,简称热电阻 ◆ 半导体热电阻,灵敏度比金属热电阻高十几倍 以上,所以又称热敏电阻

2.3.1热电阻热电阻（ThermalResistance）是利用导体的电阻值随温度变化而变化这一特性进行测量温度的。对用于制造热电阻材料的要求：具有尽可能大和稳定的电阻温度系数R-t关系最好成线性电阻率高，热容量小，反应速度快在测温范围内具有稳定的物理、化学性质；易提纯、复现性好3自前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻2025/6/24

2025/6/24 3 热电阻(Thermal Resistance)是利用导体的电阻值随温度 变化而变化这一特性进行测量温度的。 2.3.1 热电阻 对用于制造热电阻材料的要求： • 具有尽可能大和稳定的电阻温度系数 • R-t关系最好成线性 • 电阻率高,热容量小,反应速度快 • 在测温范围内具有稳定的物理、化学性质； • 易提纯、复现性好 目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻

金属电阻率及其温度系数材料温度t/C电阻温度系数c/C电阻率p/x10-2·m银200. 0038(20C)1.586铜200. 00393(20C)1.678金202.400. 00324 (20C)2镍206.840.0069(0C~100C)铂200.00374(0C~60C)10.62025/6/24

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热电阻的主要技术性能材料铂(WZP)铜(WZC)使用温度范围-200~+960-50~+150c电阻率/0.0170.0981~0.106(Q-mx106)(0~100）C间电阻温度系数a（平均0.003850.00428值）(1/C)在氧化性介质中较稳定，化学稳定性超过100℃易氧化不能在还原性介质中使用，尤其在高温情况下线性较好、价格低廉、体积特性近于线性、性能稳定、精1特性度高大适于较高温度的测量，可适于测量低温、无水分、应用作标准测温装置无腐蚀性介质的温度202

2025/6/24 5 热电阻的主要技术性能

1. 铂电阻电阻与温度的关系R =R[1+At+Bt2+C(t-100°C)t在-200℃~0℃范围R =R(1+ At+Bt在0～850℃范围热电阻在温度t时的电阻值与R。有关。目前我国规定工业用铂热电阻有Ro=502和Ro=1002两种，它们的分度号分别为Pt50和Pt100，其中以Pt100为常用。铂热电阻不同分度号亦有相应分度表，即Rt-t的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值Rt，便可从分度表上查出对应的温度值。62025/6/24

2025/6/24 6 1. 铂电阻 2 3 0 R R [1 At Bt C(t 100 C)t t = + + + −  (1 ) 2 R R0 At Bt t = + + 电阻与温度的关系： 在-200 ℃ ~0 ℃范围 在0～850℃范围 热电阻在温度t时的电阻值与R0 有关。目前我国规 定工业用铂热电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种, 它 们的分度号分别为Pt50和Pt100, 其中以Pt100为 常用。铂热电阻不同分度号亦有相应分度表, 即Rt￾t 的关系表, 这样在实际测量中, 只要测得热电阻的 阻值Rt, 便可从分度表上查出对应的温度值

铂电阻分度表R-1002分度号：Pt1008090506070010203040温度/C电阻/Q-20018.4922.8031.3227.0848.0043.8739.7135.53-10060.2556.1952.1164.3076.3372.3368.33088.2284.2780.31100.0096.0992.16134.700127.07130.89107.79111.67115.54119.40123.24100.00103.90172.16164.76168.46153.58157.31161.04100142.29146.06149.82138.50208.45204.88194.07197.69201.29200175.84179.51183.17186.82190.45243.59236.65240.13226.17229.67233.17300212.02215.57219.12222.65270.86274.22277.56257.32264.11267.49400247.04250.48253.90260.72307.15310.38303.91294.11297.39300.65500280.90284.22287.53290.83342.03338.92323.18326.35329.51332.66335.79600313.59316.80319.99366.52369.53372.52363.50351.30354.37357.37360.47700345.13348.22384.40387.34390.26800375.51378.48381.4572025/6/24

2025/6/24 7 铂电阻分度表

2铜热电阻在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，可采用铜热电阻进行测温，它的测量范围为-50～150℃。铜热电阻在测量范围内其电阻值与温度的关系几乎是线性的可近似地表示为R,=R (1+αt)两种分度号：Cuso(Ro=502)和Cui00（Ro=100Q)82025/6/24

2025/6/24 8 2 铜热电阻 在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，可采用铜热电 阻进行测温， 它的测量范围为-50～150℃。 铜热电阻在测量范围内其电阻值与温度的关系几乎是线性的， Rt =R0（1+αt） 两种分度号：Cu50(R0=50Ω)和Cu100（R0=100Ω）

铜热电阻的分度表R, = 502分度号：Cu503050010204060708090温度/℃电阻/Q-050.0047.8545.7043.5541.4039.24050.0052.1445.2856.4258.5660.7062.8464.9867.1269.2610071.4073.5475.6882.1377.8379.9892025/6/24

2025/6/24 9 铜热电阻的分度表 分度号：Cu50 0 R =  50 温度 /℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 电阻/Ω －0 50.00 47.85 45.70 43.55 41.40 39.24 0 50.00 52.14 45.28 56.42 58.56 60.70 62.84 64.98 67.12 69.26 100 71.40 73.54 75.68 77.83 79.98 82.13

铜热电阻的特点铜热电阻的电阻温度系数较大、线性性好、价格便宜。缺点：电阻率较低，电阻体的体积较大，热惯性较大，稳定性较差，在100℃以上时容易氧化，因此只能用于低温及没有浸蚀性的介质中。102025/6/24

2025/6/24 10 铜热电阻的特点 ◼ 铜热电阻的电阻温度系数较大、线性性好、价 格便宜。 ◼ 缺点：电阻率较低，电阻体的体积较大，热惯 性较大，稳定性较差，在100 ℃以上时容易氧化， 因此只能用于低温及没有浸蚀性的介质中