电阻温度计(电阻温度检测器)

定义电阻温度计是一种用于确定温度由变异在里面抵抗性的导体。它通常被称为电阻温度探测器（RTD）和是一个精确的温度传感器。

RTD不用于动态温度测量。

电阻温度计的工作原理

如我们所知，在电阻温度计中，导体的电阻取决于温度的变化。当金属的温度增加时，材料的原子核的振动幅度增加。

结果，这就增加了自由电子与束缚着的离子碰撞的可能性。因此，电子运动的中断引起电阻增加。因此，导致与之相关的温度上升。

这就是RTD的工作原理。

电阻温度探测器通常由镍,铂,铜要么钨钨。然而，由于铂的化学惰性，它被用作这种精确温度传感器的主要元素。因此，它可以在恶劣的环境中使用以减少氧化的机会。

在金属中，电阻相对于温度的变化关系式如下:

R_t= R._o(1 +αt +βt²+ϒt^3.——)

：R._o=0⁰C的电阻

R_t=在T 1 C处的电阻

α,β,ϒ等是常数。

抵抗温度计的施工

下图显示了铂RTD的结构布置

它由一个云母交叉框架，里面有一个线圈形式的铂金存在。整个装置被放置在一个不锈钢真空管中。当温度升高时，线圈形式布置产生的应变最小。当张力随张力的增加而增加时。因此，这将引起导线电阻的不良变化。

当在真空管和白金线圈之间放置云母时，我们可以有更好的电气绝缘。

这里值得注意的是，所用的材料必须足够纯净，才能产生适当的结果。

铂的纯度可通过测定R_100./ R_o。至于纯铂材料，该比例的值应高于1.390

电阻温度计的基本方程

据我们所知，

R_t= R._o(1 +αt +βt²+ϒt^3.——)

R_t从上面的等式可以近似为：

R_t= R._o(1 +αt +βt²)

当元素是纯铂时，

α= 3.94÷10^-3/⁰C

β= - 5.8¼10^-7/（⁰c）²

上式可以改写为:

R_t= R._o(1 + C t_pt)

: C = 0⁰C到100⁰C之间的平均电阻温度系数。

t_pt铂温度系数

由

：R._t，R._o，R._100.是T⁰C，0⁰C，100⁰C的电阻

温度计的基本间隔由r表示_100.- r._o
下面给出的等式显示了差异真温't'和铂温度't_pt”

：δ=常数

δ值介于两者之间1.488来1.498。由于δ的较小值表示高度纯度。

RTD中使用的电线类型决定了其有效范围。铂rtd的温度范围在于100⁰C来650⁰C。

电阻温度计所用材料的特性

下图为RTD中使用的各种材料的典型电阻温度特性。

由于金和银不太电阻材料，因此这些难以用于RTD结构。当我们谈论电阻率时，钨具有高电阻率，但抑制了高温应用。

在RTD构造的另一个元件由于其低电阻率而具有铜，但线性度低。因此，铂在所有其他元素中是优选的。

电阻温度计电路

RTD电路基本上是惠斯通电桥电路，但值得注意的是，它不是简单的惠斯通电桥，而是一种改进形式。

RTD可以连接在惠斯通桥的一个臂中，如下图所示：

在这里,R₁和R.₂是2个固定电阻，r_3.是一种可变阻力和r_t为检测器电阻。

在平衡条件下,

当r.₁= R.₂

R_t= R._3.

可变电阻r_3.这是一个可调电位器。为了避免所有由于温度变化而上升的影响，电路中使用的电阻器是由锰组成的。这是因为锰铜有电阻的最低温度系数。

电阻温度计的电路设计注意事项

在RTD中，在设计电路时要牢记某些事情。这些如下：

1.需要适当长度的引线将RTD连接到电路中。因此，如果温度改变，桥式电路中的电阻也会随之改变。因此，必须在必须安装RTD的点和测量点之间保持适当的距离。

2.流过RTD的电流，算用于电路中的加热效果。因此，产生的热量增加了RTD传感器的温度。

这是一个自动加热效应我们无法避免它。我们唯一能做的就是在仪器的灵敏度上做出妥协。通过RTD的电流减少肯定会降低热产生率，但是，器件的灵敏度也会降低。然而，它可以通过适当的放大来改善。

由于自热效应而使装置温度升高的公式为:

:∆T =温度上升到⁰C
P =在瓦特RTD中消散的功率

P_d=在W/⁰C中的RTD耗散常数

3线电阻温度计

下图显示了3线RTD的电路

为了补偿变引线电阻的影响，采用了三线法。基本上，铜线使用相同的长度和直径，以使电阻相等。

在行业中，最常用的3个线RTD。

电阻温度计的优点

1. 它提供了高度精确的结果。
2. RTD提供了广阔的操作范围。
3. 由于它的高精度，RTD被用于所有需要精确结果的应用。

电阻温度计的缺点

1. 铂RTD的敏感性对于温度的微小变化非常少。
2. RTD具有较慢的响应时间。

早期使用的最常见的RTD指标之一是a商要么交叉线圈测量仪。虽然它是廉价和坚固的性质，桥式RTD有数字指示已取代它。