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详细分析热电阻温度计测温原理以及误差分析

发布日期:2014-04-10 16:57:20  来源:  编辑:  浏览次数:
【导读】:本文详细先容了热电阻温度计测温原理以及详细的公式计算,并且对热电阻温度计在使用过程中出现的不同种类误差做了较为详尽地分析,......

电阻温度计,也称为电阻温度探测器(RTDs),是一种使用已知电阻随温度变化特性的材料所制成温度传感器。非常常用的电阻温度计都采用金属丝绕制成的感温元件,主要有铂电阻温度计和铜电阻温度计,在低温下还有碳、锗和铑铁电阻温度计。精密的铂电阻温度计是目前非常精确的温度计,温度覆盖范围约为13.81—903K,其误差不大于万分之一摄氏度,它是能复现国际实用温标的基准温度计⋯。由于热电偶在低温范围中产生的热电势小,因而对测量仪表要求严格,而采用热电阻温度计测量低温是很适宜的。

1 电阻温度计的工作原理
     热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻丽类。金属热电阻的电阻值和温度关系式为

QQ截图20140410165819.jpg

2 热电阻测温系统的组成

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热电阻测温系统(图1)一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成l 2l。
必须注意以下两点:
(1)热电阻和显示仪表的分度号必须一致。
(2)为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法。

3 误差分析
对于一般的热电阻侧温系统,其误差组成如下:
热电阻分度误差A 1。标准化的热电阻分度表是对同一型号热电阻的电阻温度特性进行统计分析的结果,而对具体使用的热电阻体往往因材料纯度、制造工艺有所差异,这就形成了热电阻分度误差 。分度误差大小不能超过表l的规定数值。

工业热电阻分类及特性

(2)自热误差A 2。这是由于测量过程中电流流经热电阻时产生温升而引起的附加误差。它与电流大小及传热介质有关。我国工业上使用的热电阻限制电流一般不超过6mA,这时把热电阻置于冰点槽中,则热电阻的自热误差不超过0.1℃ 。
(3)线路电阻变化带来的误差A 3。当环境温度变化l0℃ ,导线电阻变化为5Q,则二线制接线误差为2 oC,三线制接线为0.1 cC。此外,引线电阻、连接导线的阻值变化也将引起误差 。
(4)显示仪表的基本误差△4。xMT一102型数字温度指示仪精度为O.5级,基本误差是量程范围的0.5%。
(5)其他误差△5。这是指除上述误差以外的,由屏蔽绝缘不良、插入深度不够、热电阻劣化等所引起的误差为)量程范围的0.1%。

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