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水银温度计替代品:热电阻

来源:发表时间:2019-07-20

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      热电阻基于不同半导体材料中温度和电阻之间非常好的特征关系。 热电阻通常采用聚合物或陶瓷 - 通常是烧结金属氧化物混合物制成的半导体,如锰,镍,钴,铜,铁等,而不是金属传感器,如铂电阻温度计(PRT)。
      根据传感器成分,随着温度的升高,热电阻可以表现出增加或减少的电阻。大多数商业模型是“负温度系数”单位,其中电阻随温度降低。正温度系数模型通常用于非常窄的温度范围内的专门应用,主要用作控制和安全装置。
两种类型在从约-50°C到约100°C时表现最佳。温度升高会使热电阻过度老化并导致漂移。


      如果在0°C至50°C的狭窄温度范围内使用,热电阻具有高稳定性,并且可能具有低至0.001°C的不确定性。这种灵敏度远远高于相同范围内的PRT,这是因为热电阻的电阻从-50°C到90°C(每摄氏度约4%)变化超过300倍,而a PRT在相同范围内表现出每度约0.4%的电阻变化。
      典型的热电阻探针尺寸范围从小于1毫米到约2厘米,并且可以采用珠子,棒,垫圈或芯片的形式。传感器通常封装在环氧树脂中或密封在玻璃中。除温度测量外,频繁的应用包括电路中的温度补偿,温度控制,液位测量,功率测量,热导率,生物医学应用和功率电平控制。NIST根据特殊要求将这些器件从-50°C至100°C和其他温度范围进行校准。
典型的热电阻传感器旁边的一角硬币进行尺寸比较
好处
      1、易于小型化
      2、崎岖
      3、响应时间快
      4、使用方便
      5、便宜
      6、灵敏度高(温度范围50°C时校准不确定度为1 mK)
      7、小尺寸珠子可用于点感测
      8、稳定性:在100°C下4000小时; 玻璃珠:0.003°C至0.02°C; 圆盘:0.01°C至0.02°C
缺点
      1、温度范围小
      2、非线性设备
      3、当暴露于t> 100°C时,需要经常检查校准
      4、除非热电阻匹配,否则互换性是有限的
      5、自热可能很大

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