热电阻 ④热电阻测量电路
如果热电阻安装的地方与仪表相距甚远，当环境
温度变化时其连接导线电阻也要变化。因为它与热电
阻 Rt 是串联的，也是电桥臂的一部分，所以会造成测 量误差。
热电阻一般与动圈仪表、自动平衡电桥配套使用。
动圈显示仪表特点： 零位可调 显示内容任选 刻度自由标定
G为动圈显示仪表； R1、R2、R3及（Rt+2RW）组成不平衡 电桥四个桥臂，Rt为热电阻， RW=RW1+RL为线路电阻，RL1为热电阻
防爆式铂热电阻
Pt100热电阻 Pt100热R100 W (100) R0
式中 R100——水沸点（100℃）时的铂电阻的电阻值； R0——水冰点（0℃）时的铂电阻的电阻值。 目前已经达到W(100)=1.3930, 铂纯度：99.9995% 工业用铂电阻纯度W(100)=1.387－1.390
RL1及连接导线RL2分别接在
两个桥臂上，从而使得它们 由于环境温度变化而引入的 误差被相互抵消。
热电阻
热敏电阻
半导体测温IC
热敏电阻

1834年以前，M.法拉第就发现硫化银等半导体材料具 有很大的负电阻温度系数 1871年西门子公司首先用纯铂制成测温用铂热敏电阻器 ，之后又出现纯铜和纯镍热敏电阻器 1940年美国J.A.贝克等人发现某些过渡金属氧化物经混 合烧结后，成为具有很大负温度系数的半导体，而且性 能相当稳定。
引线电阻，RL2为连接导线的电阻，
RW1为调整电阻。 R1、R2、R3及RW1为 锰铜电阻。
由于引线及连接导线的电阻
（RL1+RL2=RL）与热电阻Rt一起处在 电桥的一个桥臂中，因此RL随环境温度 的变化全部加入热电阻的变化之中，直 接影响到热电阻温度计测量准确性。
热电阻及电桥的三线制接法 如图所示。此时两根引线经
铂电阻的特点是准确度高，稳定性好，性能可靠。铂在氧化性气氛中， 甚至在高温下的物理、化学性质都非常稳定。因此铂被公认为是目前制造热 电阻的最好材料。 铂电阻主要作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。此外， 还被广泛地应用于温度的基准、标准的传递。铂电阻温度计是目前测温复现 性最好的一种，它的长时间稳定的复现性可达 10-4K ，优于其他所有温度计。
问题1
问题2
W(100)、Pt(100)中100的含义相同吗？ W(100)是如何计算而来的？ Rt R0 (1 At Bt 2 )
热电阻 ④热电阻性能分析——以铜为例
铂是贵金属，价格昂贵，因此 在测温范围比较小（ -50~+150℃） 的情况下，可采用铜制成的测温电 阻，称铜电阻。铜在上述温度范围
在－200－0℃范围内则用下式表 示： 2
A、B、C——常数 A=3.9684×10-3/℃ B=-5.847×10-7/℃ C=-4.22×10-12/℃
薄膜式铂热电阻
铠装式铂热电阻
由式可见，电阻值与 t 、 R0 有关，当
R0 值不同时，即使在同样的温度下其 Rt 的 值也不同。因此作为测量用热电阻必须规 定R0值。 工业用标准铂电阻R0有100Ω和50Ω两 种，并将电阻值 Rt 与温度 t 的对应关系列成 表格，称为铂电阻分度表，分度号分别为 Pt100和Pt50。
热电阻分度表
热电阻 ②热电阻的材料
作为测温热电阻的金属材料应具有如下特性：
电阻温度系数大，电阻率大，热容量小；在整个测温范围内应具有稳定的物理和化 学性质；电阻与温度的关系最好近似于线性，或为平滑的曲线；容易加工，复制性好， 价格便宜。
目前应用最广 泛的热电阻材料是 铂和铜，并且已作 为标准温测热电阻。 同时，也有用镍、 铁、铟等材料制成 的测温热电阻。



1946年后生产的普通负温度 系数热敏电阻器，绝大多 数是用这种合成氧化物半导体制成的。 1954年P.W.哈依曼等人发现添加微量稀土元素的钛酸钡 陶瓷具有较理想的正电阻温度系数, 以后在此基础上制 成了热敏电阻器。
第7章.2 热电阻式传感器
利用热电阻、热敏电阻、半导体测温IC等构成 的传感器。
热电阻 热敏电阻 半导体测温IC
热电阻
热敏电阻
半导体测温IC
热电阻

1787年生于巴伐利亚埃尔兰根城，其父亲是一个锁匠，对哲学 和数学都十分爱好


1803年考入埃尔兰根大学，未毕业就在一所中学教书。
1811年欧姆又回到埃尔兰根完成了大学学业，并通过考试于 1813年获得哲学博士学位 1817年，他的《几何学教科书》一书出版


1826年，欧姆用伏打电池和温差电池做实验时，发现：电流强
度与导线长度成反比，完成《金属导电定律的测定》的论文， 发表在德国《化学和物理学杂志》上

1827年出版的《动力电路的数学研究》一书中，从理论上推导
了欧姆定律

为了纪念他，人们把电阻的单位命名为欧姆
Georg Simon Ohm（1787-1854)
热电阻 ③热电阻性能分析——以铂为例
铂电阻的阻值与温度之间的关系，在 0-650℃范围内可用下式表示：
Rt R0 (1 At Bt )
2
Rt R0[1 At Bt C(t 100)t 3 ]
式中 Rt——温度为t℃时的铂电阻的阻值； R0——温度为0℃时的铂电阻的阻值； 电阻值是温度的单值函 数，但不一定是线性函数 电阻值不仅与材料、温 度相关，还与初始电阻值 有关。
欧姆定律被发现以后，人们在实验研究的过程 中发现，导体的电阻值不是恒定的，与温度变化息 息相关。
电阻值变化
温 度
热电阻
①热电阻的工作原理
热电阻测温的基础：
电阻率随温度升高而增大，具有正的 温度系数
特点:
准确度高，适宜于测低温
工业上一般用来测量－200－＋500
℃范围的温度，现在已可以测量的低温
端：1K 高温端：1000 ℃
内有很好的稳定性，温度系数比较
大，电阻值与温度之间接近线性关 系。而且材料容易提纯，价格便宜。 不足之处是测量准确度较铂电阻稍 低、电阻率小。
Rt R0 (1 度号分别为Cu100和Cu50。
成本低、测量范围小、用量广