利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻率隨溫度變化的特性將溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮柚档淖兓８鶕?jù)制作感溫元件（電阻體）的材料不同可分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻。3.3熱電阻溫度計(jì)

熱電阻測(cè)溫的特點(diǎn)與熱電偶的不同熱電阻測(cè)溫的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在信號(hào)可以遠(yuǎn)傳，便于集中監(jiān)控；靈敏度高，測(cè)溫范圍較寬，尤其在低溫方向，熱電偶在檢測(cè)低溫時(shí)產(chǎn)生的熱電勢(shì)很?。`敏度很低）測(cè)溫精度相應(yīng)降低，而熱電阻在-200～500℃范圍內(nèi)測(cè)溫效果較好，在特殊情況下低溫可測(cè)量1～3K、高溫可達(dá)1200℃；與熱電偶相比，不存在冷端溫度補(bǔ)償問(wèn)題；金屬熱電阻的電阻溫度特性穩(wěn)定、互換性強(qiáng)、測(cè)溫精度高，例如鉑熱電阻可作為基準(zhǔn)溫度計(jì)。熱電阻的主要缺點(diǎn)是需要電源激勵(lì)、存在的自熱現(xiàn)象（電阻的電流熱效應(yīng)），影響測(cè)溫精度；電阻體的體積較大，熱容量大而影響動(dòng)態(tài)特性，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)不如熱電偶；抗機(jī)械沖擊和抗振動(dòng)性能較差。1.測(cè)溫原理⑴金屬熱電阻——測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化的特性。

溫度升高，金屬內(nèi)部原子晶格的振動(dòng)加劇，從而使金屬內(nèi)部的自由電子通過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)的阻礙增大，宏觀上表現(xiàn)出電阻率變大，電阻值增加，我們稱其為正溫度系數(shù)，即電阻值與溫度的變化趨勢(shì)相同。當(dāng)阻值變化時(shí)，工作儀表便顯示出阻值所對(duì)應(yīng)的溫度值。3.3.1熱電阻測(cè)溫原理（2）半導(dǎo)體材料無(wú)論是金屬導(dǎo)體還是半導(dǎo)體，只要電阻與溫度之間的函數(shù)關(guān)系確定，可以通過(guò)測(cè)量置于被測(cè)對(duì)象中達(dá)到熱平衡狀態(tài)的電阻值得到被測(cè)溫度。2電阻溫度系數(shù)與電阻比（1）電阻溫度系數(shù)電阻隨溫度的變化，通常以電阻溫度系數(shù)來(lái)描述電阻與溫度之間的關(guān)系。（2）金屬材料的電阻比金屬材料的電阻溫度系數(shù)與純度有關(guān)。為了表征材料的純度以及某些內(nèi)在的特性，引入電阻比的概念：對(duì)于金屬熱電阻，是表征電阻溫度特性的基本參數(shù)。越大，0～100℃之間的平均溫度系數(shù)越大，材料的純度越高。3測(cè)溫系統(tǒng)的組成熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表組成。作為溫度檢測(cè)元件的熱電阻，實(shí)現(xiàn)溫度－電阻的轉(zhuǎn)換；顯示儀表接受電阻信號(hào)，顯示裝置顯示溫度數(shù)值；連接導(dǎo)線起到熱電阻與顯示儀表的連接作用。連接方式1）兩線制電阻兩端分別引出一根線與顯示儀表連接2）三線制（下面有具體連線圖）熱電阻的一端引出一根線，而另一端引出兩根線，由三根線與顯示儀表連接。3）四線制熱電阻兩端分別引出兩根線，由四根線與顯示儀表連接圖3-23熱電阻與顯示儀表的連接方式熱電阻測(cè)溫輸入熱電阻信號(hào)給輸入回路。輸入回路是一個(gè)不平衡電橋，熱電阻即為橋路的一個(gè)橋臂。如果是金屬熱電阻，由于連接熱電阻的導(dǎo)線存在電阻，且導(dǎo)線電阻值隨環(huán)境溫度的變化而變化，從而造成測(cè)量誤差，因此實(shí)際測(cè)量時(shí)采用三線制接法。

所謂三線制接法，就是從現(xiàn)場(chǎng)的金屬熱電阻兩端引出三根材質(zhì)、長(zhǎng)短、粗細(xì)均相同的連接導(dǎo)線，其中兩根導(dǎo)線被接入相鄰兩對(duì)抗橋臂中，另一根與測(cè)量橋路電源負(fù)極相連。

由于流過(guò)兩橋臂的電流相等，因此當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，兩根連接導(dǎo)線因阻值變化而引起的壓降變化相互抵消，不影響測(cè)量橋路輸出電壓的大小。

圖3-14熱電阻測(cè)量橋路3.3.2金屬熱電阻的材料和結(jié)構(gòu)

易提純、復(fù)現(xiàn)性好的金屬材料才可用于制作熱電阻

表熱電阻的主要技術(shù)性能

熱電阻的外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)

a）圓片型熱電阻b）柱型熱電阻c）珠型熱電阻

d）鎧裝型e）厚膜型f）圖形符號(hào)1—熱電阻2—玻璃外殼3—引出線4—紫銅外殼5—傳熱安裝孔

常用熱電阻：銅電阻和鉑電阻

溫度檢測(cè)及儀表動(dòng)畫\鉑電阻體.avi

國(guó)標(biāo)規(guī)定的分度號(hào)有Pt10和Pt100兩種。定義為：0

C時(shí)相應(yīng)的電阻值分別為10

?和100?。國(guó)內(nèi)工業(yè)用銅熱電阻的分度號(hào)分為：Cu50和Cu100兩種。其中0

C的阻值分別為50?和100。熱電阻的結(jié)構(gòu)形式：普通型、鎧裝型、專用型

溫度檢測(cè)及儀表動(dòng)畫\熱電阻的結(jié)構(gòu).swf

熱電阻通常和顯示儀表、記錄儀表、電子計(jì)算機(jī)等配套使用。直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中的-200

C

～500

C范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面溫度。學(xué)習(xí)查“鉑熱電阻分度表”附錄鉑熱電阻分度表

薄膜型及普通型鉑熱電阻

小型鉑熱電阻

無(wú)固定裝置熱電阻

固定螺紋式熱電阻

活動(dòng)法蘭式熱電阻

固定螺紋錐式熱電阻

固定螺紋管接頭式熱電阻

活絡(luò)管接頭式熱電阻圖3-11熱電阻

端面熱電阻——適合于測(cè)量電廠汽輪機(jī)及電機(jī)軸瓦或其它機(jī)體表面溫度。圖3-12端面熱電阻

防腐熱電阻——采用新型防腐材料，外包覆聚四氟乙烯F46，適合于石油化工各種腐蝕性介質(zhì)中測(cè)溫。是氯堿行業(yè)的專用測(cè)溫儀表。

圖3-13防腐熱電阻

防爆型鉑熱電阻

汽車用水溫傳感器及水溫表

銅熱電阻鉑電阻溫度顯示、變送器可設(shè)定溫度的溫度控制箱

旋轉(zhuǎn)式機(jī)械設(shè)定開(kāi)關(guān)

撥碼式設(shè)定開(kāi)關(guān)3.3.3熱敏電阻

熱敏電阻有負(fù)溫度系數(shù)（NTC）和正溫度系數(shù)（PTC）之分。

NTC又可分為兩大類：第一類用于測(cè)量溫度，它的電阻值與溫度之間呈嚴(yán)格的負(fù)指數(shù)關(guān)系；第二類為突變型（CTR）。當(dāng)溫度上升到某臨界點(diǎn)時(shí)，其電阻值突然下降。（1）NTC型熱敏電阻NTC型熱敏電阻由Ni、Fe、Mn、Cu等兩種以上金屬氧化物混合，用有機(jī)黏結(jié)劑成型并經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，其特性曲線隨溫度的上升而下降。（2）PTC型熱敏電阻PTC型熱敏電阻主要由BaTiO3和SrTiO3為主的成份中加入少量的V2O3和Mn2O3構(gòu)成的燒結(jié)體。其特性曲線隨溫度的升高而上升，但在某一溫度段斜率最大且近似線性。可以通過(guò)材料成份配比和添加劑的改變，使斜率最大區(qū)段處在不同的溫度范圍。（3）CTR型熱敏電阻如果用V、Ge、W等金屬氧化物在弱還原氣氛中形成燒結(jié)體，可以制成CTR型熱敏電阻。其特性曲線隨溫度的升高而下降，但在某一極小的溫度段電阻急劇變化（變化3～4個(gè)數(shù)量級(jí)）。實(shí)際上它是負(fù)電阻溫度系數(shù)的開(kāi)關(guān)型熱敏電阻，常用于制作溫度開(kāi)關(guān)元件。下圖所示的五根曲線分別為哪一種熱敏電阻？12345熱敏電阻的特點(diǎn)三種類型的熱敏電阻中，只有負(fù)電阻溫度系數(shù)且變化比較平坦的NTC型熱敏電阻適合制作連續(xù)測(cè)量的溫度檢測(cè)元件。它的靈敏度高，電阻溫度系數(shù)是金屬熱電阻的10～100倍；電阻率大，常溫下的電阻值均在千歐以上，因此連接導(dǎo)線的電阻變化可以忽略不計(jì)，一般不必采用三線制或四線制連接，通常制成二端結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，響應(yīng)快，可根據(jù)需要制成各種形狀，目前最小的珠形熱敏電阻其直徑只有0.2mm；化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能較好，價(jià)格低廉、壽命長(zhǎng)。互換性差；電阻溫度特性的非線性嚴(yán)重，且不穩(wěn)定（隨時(shí)間而變化，因此測(cè)量誤差較大，只適用于測(cè)溫精度要求不高的場(chǎng)合；測(cè)溫范圍窄，一般為-50～300℃，但是特殊材料制成的熱敏電阻可實(shí)現(xiàn)-200～10℃和300～1200℃范圍的溫度檢測(cè)。熱敏電阻外形

MF12型NTC熱敏電阻聚脂塑料封裝熱敏電阻其他形式的熱敏電阻

玻璃封裝NTC熱敏電阻MF58型熱敏電阻其他形式的熱敏電阻

帶安裝孔的熱敏電阻大功率PTC熱敏電阻其他形式的熱敏電阻（續(xù)）

貼片式NTC熱敏電阻其他形式的熱敏電