热电阻传感器

热电阻测温是基于金属导体电阻值随温度的增加而增加的。大多数热电阻在温度上升1℃当电阻值增加0时.4% ~ 0.6%。热电阻主要由纯金属材料制成，最常用的是铂和铜。此外，镍、锰和铑也被用来制造热电阻。
热电阻传感器主要利用电阻值随温度变化的特性来测量温度和与温度相关的参数。这种传感器更适用于温度检测精度要求较高的场合。铂、铜、镍等热阻材料较为广泛，具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围广、加工方便等特点。用于测量-200℃～ 500℃范围内的温度。随着科学技术的发展，热电阻传感器的测温范围也在扩大，低温已成功应用于1 ~ 3K在温度测量中，10000的高温也有很多用途 ~ 1300℃热电阻传感器 。
热阻传感器分类
1.NTC热电阻传感器：
这种传感器是负温度系数传感器，即传感器电阻随温度升高而降低；
2.PTC热电阻传感器：
这种传感器是正温度系数传感器，即传感器电阻随温度升高而增大。
安装要求
对于热电阻的安装，应注意有利于温度测量的准确性、安全性、测试和维护不影响设备的运行和生产操作。为满足上述要求，在选择热电阻的安装部件和插入深度时应注意以下几点：
1、为使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换，应合理选择测点位置，尽量避免在阀门、弯头、管道和设备死角附近安装热电阻。
2.带保护套的热电阻有传热和散热损失。为了减少测量误差，热电偶和热电阻应有足够的插入深度：
（1）对于测量管道中心流体温度的热电阻，测量端通常应插入管道中心（垂直或倾斜安装）。如果测量流体的管道直径为200mm，则应选择100mm的热电阻插入深度。
（2）对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度)，为了降低保护套对流体的阻力，防止保护套在流体作用下断裂，可蒸汽管的深度不得小于75mm；热套式热电阻的标准插入深度为100mm；
(3)如果需要测量烟道内烟气的温度，虽然烟道直径为4m，热电阻插入深度1m即可。
(4)当测量原件插入深度超过1m应尽可能垂直安装，或安装支和保护套 。
工作原理
当温度变化时，热电阻也利用物质的特性来测量温度。当电阻值发生变化时，工作仪器显示电阻值对应的温度值。
热阻传感器采用导体或半导体电阻率随温度变化的原理。铂是一种贵金属，具有耐高温、温度特性好、使用寿命长等特点，因此得到了广泛的应用。
铂电阻值与温度的关系是非线性的，即Rt = R0 ( I αt βt2 ) ( t在0～630℃之间)
(1)式中：Rt —铂热电阻的电阻值，Ω；R0 —铂热电阻在0℃当时的电阻值，R = 100Ω；α—一阶温度系数，α = 3.908 ×10 -3 ( ℃)β—二级温度系数，β = 5.802 ×10 -7 ( ℃)铂电阻的电压量在实际温度测量电路中测量，因此，相应的电压值与温度之间的函数关系需要由铂热电阻的电阻值来推导Ut = f (Rt ) = f[ f ( t) ]。
(2)计算实际温度(即测量)。
热阻传感器的主要优点
①测量精度高；热电阻传感器测量精度高的主要原因是部分材料具有稳定的电阻温度特性和良好的再现性。其次，与热电偶相比，没有参考端误差；
②测量范围大，尤其是低温；
③在自动测量和远程测量中易于使用。
测量应用
在现代汽车中，有各种新型的电子控制设备，它们使用各种热敏电阻作为传感元件，温度传感器就是其中之一。温度传感器广泛应用于控制气缸加热和冷却温度、进气和排气温度、空调温度等 [3] 。