常用的金属热阻元件主要包括铂热阻、铜热阻和
作者:VSport 时间:2025-12-24 浏览: 来源:VSport体育

- 铂热阻(-200℃~850℃)
特点:测量精度高、稳定性好、性能可靠。但在还原性介质中,尤其在高温条件下,蒸汽可能使其变脆并改变电阻与温度的关系,为此通常需要将芯体装在保护套管内以防污染VSport。目前的温度-电阻关系可分为两段描述:
- -200℃~0℃:R_t = R_0 [1 + A t + B t^2]
- 0℃~850℃:R_t = R_0 [1 + A t + B t^2 + C t^3]
其中 R_0 为0℃时的电阻值,t 为温度(℃),常用系数为 A = 3.9083×10^-3/℃、B = -5.775×10^-7/℃^2、C = -4.183×10^-12/℃^4。铂电阻的纯度通常很高,工业用和标准用铂电阻均具有极高的纯度水平。
- 铜热阻(-50℃~150℃)
特点:适用于-50℃至150℃的温度测量,铜材易于提纯、成本较低,电阻温度系数大且与温度的关系近似线性。由于铜的电阻率约为铂的五分之六,在达到相同阻值时,铜线往往更细、长度更长,体积也较大;且铜在约100℃以上容易氧化,耐腐蚀性较差。因此,铜热阻的安全工作温度通常不超过150℃。
- 镍热阻(-60℃~180℃)
特点:温度系数高、灵敏度较铂铜高,适合测量-60℃~180℃范围的温度。其电阻-温度关系可用如下系数表示:A = 0.5485/℃、B = 0.665×10^-3/℃^2、C = 2.805×10^-9/℃^4。由于镍丝的制造工艺较复杂,难以获得α值一致的镍元件,因此镍热阻的测量精度通常低于铂热阻。目前我国标准化的镍热阻分度号有 Ni100、Ni300、Ni500。
- 半导体热敏电阻
特点:以金属氧化物为核心的热敏元件,常以珠形、圆形、垫圈形、薄片形等形式存在,61型珠形和微型珠形最为常用。与金属热阻不同,半导体热敏电阻具有负温度系数,即温度升高时阻值下降,且灵敏度较高,α值约为-2%~-7%,比金属热阻高出数倍,因而可在较低精度的显示仪表中使用。它的阻值通常随温度呈指数关系,常用近似式 RT = A exp(B/T) 表示,T 为开尔文,R 为在T时的阻值,A、B 为材料与结构相关常数。半导体热敏电阻体积小、热惯性小、结构简单,易封装,具有良好抗腐蚀性、响应速度快、寿命长,便于远距离测量,广泛用于腐蚀性介质温度、表面温度和体温等场合。
需要注意的是,半导体热敏电阻的阻值-温度关系呈显著非线性,稳定性与互换性相对较差,且除特殊高温型以外,一般的工作温度不宜超过约350℃。
- 材料与结构
半导体热敏电阻通常以铁、镍、锰、钴、钼、钛、镁等金属氧化物的高温烧结材料为核心,形状多样以适应不同的测温场景。
总体来说,金属热阻以稳定性与线性关系见长,适合高精度温度测量;半导体热敏电阻则在灵敏度、体积和成本方面具有显著优势,适合对体积和响应速度有要求、且可接受非线性和较低温度范围的场景。在具体选型时需综合考虑测量范围、所处介质、耐腐蚀性、封装方式以及对线性与稳定性的需求。