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浅谈热电阻发展无限制使用所需的实用能力的4个须知

来源:发表时间:2018-09-04

    热电阻基于金属线的电阻随温度增加的事实。实际装置由具有相对大的电阻温度系数的金属制成。明显且最好的选择是铂,因为它具有相对高的电阻率,非常稳定,并且不与其它材料合金,无论其暴露的大气条件如何。


    当热电阻首次出现时,唯一可行的方法是将细金属线绕在不导电的心轴上。铂金价格昂贵,将这种软金属拉成金属丝的能力并不像今天那么精致。因此,热电阻由各种金属制成,其中最受欢迎的是铜,镍和镍铁合金。尽管所有这些金属都具有正的温度系数,但每种金属都具有不同的特性。它们的电阻温度系数在大小和线性方面不同,并且每个的电阻率是不同的。


    最线性但电阻率最低的铜被电力发电机和变压器制造商广泛使用。其低电阻率导致10Ω铜热电阻。使用镍和镍 - 铁合金是因为它们具有更高的温度系数,并且线材更容易使用并且比铂更便宜。镍铁合金开始流行,因为该材料特别适用于温度传感器,其高电阻率支撑更高电阻的热电阻。多年来,随着生产更高纯度等级的能力的提高,纯镍的定义发生了变化。虽然镍和镍合金相对稳定,但它们不能与铂相媲美。这些材料的批次不可互换,操作限制在260°C。获得合理的互换性所需的附加处理增加了比使用较低成本的电阻器材料所节省的成本。在新的传感器设计中使用镍材料仍然存在,因为它可以通过化学蚀刻形成有用的配置。最重要的是,铂金更加稳定,而且在长期测量温度时,其他温度甚至都不接近。


    纯化铂的能力和对其特性的了解导致了早期开发非常稳定但非常昂贵的设备。如今,制造铂丝的成本较低,消除了使用其他金属的任何价格合理性。事实上,铂金现在在大多数情况下成本较低。薄膜技术的发展导致可靠的铂热电阻的生产成本如此之低,以至于线绕铂金器件在极少数新情况下被使用。在0°C时100Ω的标准很快出现,并且基于可实现的电阻温度系数的一些变化变得流行。


    溅射薄膜铂器件的技术导致在900℃范围内添加受控量的杂质和/或稳定曝光以控制电阻的温度系数。铂热电阻在全球范围内受到DIN 43-760和IEC 751中普遍接受的标准的控制,这些标准基本相同。


    半导体制造技术的进步已经应用于薄膜热电阻的制造,并且已经产生了非常便宜和可靠的部件。今天的薄膜铂热电阻与支撑基板非常匹配。它们的故障率与最可靠的绕线装置的故障率相当。在实践中实现的平均故障间隔时间似乎与设备的包装有关,而不是与其制造中使用的过程有关。


    热电阻发展无限制使用所需的实用能力4个须知:


1、强烈的铅附件

   

2、严格控制温度系数,包括材料粘合对氧化铝载体的影响

   

3、自动修整到电阻公差,与手动修整的电线热电阻相同

   

4、热电阻采用与半导体类似的标准封装,支撑自动化制造

    热电阻价格低廉,稳定,可靠,小巧,快速,准确,并且由制造这些器件的世界上每个制造商按照国际公认的标准制造。


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