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- 鉑電阻溫度傳感器參數(shù)簡(jiǎn)介
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/9/24
綜述
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,它可以通過物體隨溫度變化的某些特性（如電阻、電壓變化等特性）來(lái)間接測(cè)量，通過研究發(fā)現(xiàn)，金屬鉑(Pt)的電阻值隨溫度變化而變化,并且具有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，利用鉑的此種物理特性制成的傳感器稱為鉑電阻溫度傳感器，通常使用的鉑電阻溫度傳感器零度阻值為100Ω，電阻變化率為0.3851Ω/℃。鉑電阻溫度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，應(yīng)用溫度范圍廣，是中低溫區(qū)（-200～650℃）最常用的一種溫度檢測(cè)器，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成各種標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)（涵蓋國(guó)家和世界基準(zhǔn)溫度）供計(jì)量和校準(zhǔn)使用。
鉑電阻的溫度系數(shù)TCR
按IEC751國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)， 溫度系數(shù)TCR=0.003851，Pt100（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）為統(tǒng)一設(shè)計(jì)型鉑電阻。
鉑電阻傳感器的穩(wěn)定性
鉑電阻傳感器有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,典型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：在400℃時(shí)持續(xù)300小時(shí),0℃時(shí)的最大溫度漂移為0.02℃。 鉑電阻的自熱和測(cè)試電流 常規(guī)產(chǎn)品的測(cè)試電流:Pt100為1mA, Pt1000為0.5mA,實(shí)際應(yīng)用時(shí)測(cè)試電流不應(yīng)超過允許值，例如Pt100當(dāng)測(cè)試電流為1mA時(shí)，溫升為0.05℃; 當(dāng)測(cè)試電流為5mA時(shí)，溫升為2.2℃,并且自熱溫升的數(shù)據(jù)同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也有很大的關(guān)系，如保護(hù)管的直徑，內(nèi)部填充物的種類，測(cè)試條件等。
引出導(dǎo)線規(guī)格
兩線制
傳感器電阻變化值與連接導(dǎo)線電阻值共同構(gòu)成傳感器的輸出值，由于導(dǎo)線電阻帶來(lái)的附加誤差使實(shí)際測(cè)量值偏高，用于測(cè)量精度要求不高的場(chǎng)合，并且導(dǎo)線的長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)。
三線制
要求引出的三根導(dǎo)線截面積和長(zhǎng)度均相同，測(cè)量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，當(dāng)橋路平衡時(shí)，通過計(jì)算可知，Rt=R1R3/R2+R1r/R2-r,當(dāng)R1=R2時(shí)，導(dǎo)線電阻的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有任何影響，這樣就消除了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差，但是必須為全等臂電橋，否則不可能完全消除導(dǎo)線電阻的影響，但分析可見，采用三線制會(huì)大大減小導(dǎo)線電阻帶來(lái)的附加誤差，工業(yè)上一般都采用三線制接法。
四線制 數(shù)字電壓表 + - Es I I Rt
當(dāng)測(cè)量電阻數(shù)值很小時(shí)，測(cè)試線的電阻可能引入明顯誤差，四線測(cè)量用兩條附加測(cè)試線提供恒定電流，另兩條測(cè)試線測(cè)量未知電阻的電壓降，在電壓表輸入阻抗足夠高的條件下，電流幾乎不流過電壓表，這樣就可以精確測(cè)量未知電阻上的壓降，通過計(jì)算得出電阻值。 保護(hù)管 保護(hù)管的作用是為了保護(hù)溫度傳感器感溫元件，不使其與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，避免或減少有害介質(zhì)的侵蝕，火焰和氣流的沖刷和輻射，以及機(jī)械損傷，同時(shí)還起著固定和支撐傳感器感溫元件的作用。在輕微腐蝕和一般工業(yè)應(yīng)用中，304和316（316L）是用得最為廣泛的不銹鋼保護(hù)管材料，在我國(guó)由于考慮成本，321不銹鋼也被大量使用。
鉑電阻溫度傳感器
響應(yīng)時(shí)間
在溫度階躍變化時(shí)，溫度傳感器的輸出變化至量程變化的50%所需要的時(shí)間稱為熱響應(yīng)時(shí)間，用τ0.5表示。影響τ0.5的因素與保護(hù)管材料、直徑、壁厚有關(guān)，而且還與其結(jié)構(gòu)形式、安裝方法、置入深度以及被測(cè)介質(zhì)的流速、種類有關(guān)。
絕緣電阻
常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓可取直流10～100V任意值，環(huán)境溫度在15～35℃范圍內(nèi)，相對(duì)濕度應(yīng)不大于80%，常溫絕緣電阻值應(yīng)大于100MΩ。
公稱壓力
一般是指在常溫下，保護(hù)管所能承受的不至破裂的靜態(tài)外壓。承壓數(shù)值的大小同保護(hù)管的材料、直徑、壁厚、焊縫強(qiáng)度等密切相關(guān)，例如直徑4mm壁厚0.5mm的不銹鋼管，常規(guī)產(chǎn)品可以承受10MPa的壓力，經(jīng)過特殊處理也可承受40Mpa的高壓。
綜合誤差
溫度傳感器在測(cè)量過程中的主要誤差來(lái)源:傳感器對(duì)分度表的誤差；絕緣不良引起的誤差；線路電阻引起的誤差；測(cè)量?jī)x表的誤差以及傳熱誤差、動(dòng)態(tài)相應(yīng)誤差、干擾誤差等。其中有些誤差是在一定條件下才會(huì)出現(xiàn)，并且通過一定措施是可以消除和減小的。
溫度傳感器的選型：確定溫度傳感器類型、實(shí)際使用溫度范圍、精度、尺寸及安裝固定方式等。如無(wú)特別約定，所有鉑電阻溫度傳感器的頭部5mm長(zhǎng)度為溫度測(cè)量端。
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