①R0（t＝0的R）的大小 综合考虑常用的 铜：R0＝50Ω和R0＝100Ω 铂： R0＝10Ω、100Ω、1000 Ω ②电阻丝的粗细 综合考虑： 铂电阻 d＝0.03～0.07mm 铜电阻 d＝0.1mm
Hale Waihona Puke 分度号：Pt10,Pt100,Pt500,Pt1000 Cu50,Cu100
热电阻丝
三、其它接触式温度检测仪表 玻璃管温度计 压力式温度计 双金属温度计 集成温度传感器
1、玻璃管温度计 Liquid-in-Glass Thermometer
Vt=Vt0(α-α’)(t-t0) Vt为温度t时体积， α为液体的体积膨胀系数 α’ 为容器的体积膨胀系数
水银:膨胀系数小，沸点高，可测量较高温度。 不粘玻璃，不易氧化，容易提纯，线性较好， 准确度高。 酒精:膨胀系数大，沸点低，适合低温测量。
铜电阻
温度系数 大
铂电阻
较大
复现性、物理 温度超过100 ℃ 稳定、复现性好（只 时易被氧化 和化学性能 适合氧化性气氛） 电阻率 价格 温度范围 小 便宜 较窄
大
高、贵金属
较宽
热电阻的结构
无感绕法。 支架材料：云母、石英玻璃、陶瓷等。
工业热电阻检测元件
金属热电阻的测量误差
自热误差
金属热电阻组成测量电路时，由于通电会发热引
• 热敏电阻
• • • • • 负温度系数，-2%～6%/℃ 一致性差 测量温度范围较窄 测量电路简单 热惯性小（体积小）
• 灵敏度高（电阻温度系数大， 是金属热电阻的十几倍）；
思考题：热电阻与热电偶测温 系统区别？
热电偶 输出电压信号，测温范围宽；自由端温度补偿； 补偿导线 热电阻： 电桥测量电路；普通导线（减小电阻并保持恒 定）；三线制接法；相对热电偶，比较脆弱。 供电电流有可能发热导致测量误差。
Rt R0 1 At Bt Ct t 100
2 3
Rt R0 1 At Bt 2





(0 ℃ <t<850℃)
(-200 ℃ <t<0℃)
铜电阻测量范围：－50～150℃
R t R 0 1 A t Bt 2 C t 3

金属热电阻
金属热电阻需考虑问题
NTC
RT RT 0 exp[Bp T T0 ]
PTC
图2.3.8 热敏电阻温度特性曲线 1—负温度系数热敏电阻 2—临界负温度系数热敏电阻 3—开关型正温度系数热敏电阻 4—缓交变型正温度系数热敏电阻
•金属热电阻与半导体热敏电阻各有什 么特点 ?
金属热电阻
正温度系数， 0.4%～ 0.6% /℃ 一致性好（可互换） 测量范围宽 采用三线制接法可减小 引线电阻影响
由金属氧化物或半导体材料制成的热敏元件 测温范围（ －100～300℃ ） 分类 负温度系数（NTC）热敏电阻 正温度系数（PTC）热敏电阻 临界温度（CTR）热敏电阻：具有很好的开 关特性，常作为温度控制元件
1 1 RT RT0 exp B T T 0
起电阻值变化 限制电流，规定其值应不超过6mA。
引线电阻引入的误差
连接金属热电阻的导线有一定长度，金属热电阻 自身的电阻值较小，所以引线的电阻值及其变化 就不能忽略 采用三线制或四线制接法。
两线制
这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。
三线制
与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响； 是工业过程控制中最常用的引线方式
二、 热电阻温度计 Resistance thermometer
热电阻有金属热电阻和半导体热电阻（热敏电阻）
导体或半导体的电阻率随温度变化
两类热电阻式检测元件
金属热电阻：铂电阻与铜电阻 正的电阻温度系数，一般温度每升高1℃电阻约增 加0.4%～0.6% 半导体热敏电阻 负温度系数，温度每升高1℃，电阻约减小2%～6%
金属热电阻的材料要求
电阻温度系数大，温度增加时，其电阻值有明显增大； 物理和化学性能稳定，不易被介质腐蚀； 电阻随温度变化保持单值函数，最好是线性关系； 易于得到高纯物质，复现性好，价格便宜。
•较高的电阻率，以减小尺寸、减小热惯性
金属热电阻的温度特性
铂电阻 铜电阻
铂电阻测量范围：－200～850℃
2、压力式温度计 Pressure Thermometer
Fluid-expansion thermometer 根据密封容器中的液体、气体或低沸点液体的饱 和蒸汽压，受热后体积膨胀或压力增大的原理而制成 ，并用压力表来测量此变化。
液体压力温度计
pt pt (t t0 )
0
α为工作液的体积膨胀系数 β 为工作液的可压缩系数
A A’
t
B
t0
t
t0
B’
Q
解答1
小电阻也是导体，作为第三种导体 ，两端温度相同，根据中间导体定 律热电动势不变
解答2
小电阻可以看成两种导体或多种导体的连接，由于 是小电阻则电阻上任何一点的温度都为t0，多次运 用中间导体定律，热电动势不变
A
A’
t B
t0
B’
t0
作业
灵敏度？
3.2温度检测仪表
思考题
1、根据热电偶的基本定律，在图2.32(老版3.1)所示的热电偶回路中， 当发生下列情况时，该回路中总电势如何变化（增大，减少，不变， 不确定）？ ①t升高，t0不变； ② t不变，t0升高； ③ t和t0同时升高相同的温度； ④ t和t0同时降低相同的温度； ⑤ t0端断开，接入另一均质导体，两联结点温度都为t0 ； ⑥ t0端断开，接入一小电阻，两联结点温度都为t0 ； ⑦如图所示，A’和B’为同一均质导线，Q端的温度不等于t0 ； ⑧如图所示，A’和B’为不同导线，Q端的温度等于t0 ； ⑨如图所示，A’和B’为不同导线，Q端的温度不等于t0 。
四线制
其中两根引线为热电阻提供恒定电流， 把电阻变化转换成电压信号； 再通过另两根引线把电压引至二次仪表 。可见这种引线方式可完全消除引线电 阻的影响； 主要用于高精度的温度检测
热电阻的使用—温度检测系统
热电阻+引线+（温度变送器）+显示仪表
热电阻式流量计，试考虑工作原理
热敏电阻