|
热电阻（Resistance Temperature Detector, RTD）是一种利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的温度传感器，具有测量精度高、稳定性好、性能可靠等优点，在工业、科研和医疗等领域应用广泛。 我们可以从不同角度对其进行分类： 一、 按感温元件材料分类 这是最核心、最常用和最重要的分类方法，直接决定了热电阻的温度范围、精度和成本。 1、铂热电阻 符号： Pt 特点：这是最常用、最主流的热电阻类型，铂的物理化学性质极其稳定，抗氧化能力强，电阻与温度的关系非常线性且重复性好，精度高。 标准： Pt100： 最常见的型号，指的是在0°C 时电阻值为 100 Ω Pt1000：在 0°C 时电阻值为 1000 Ω。相比Pt100，其信号更强，受引线电阻影响更小，更适用于远距离传输或低功耗应用（如传感器）。 温度范围：-200°C ~ +850°C 精度等级：通常分为A级（更高精度）和B级。 2、铜热电阻 符号：Cu 特点：电阻与温度的关系线性度非常好，价格便宜；但铜在高温下易氧化，电阻率低（为了达到一定的电阻值，需要更细更长的铜丝，导致体积大）。 常见型号：Cu50 (0°C时为50Ω)， Cu100 (0°C时为100Ω) 温度范围：-50°C ~ +150°C 应用：主要用于测量无腐蚀性介质的低温场合，如电机、变压器绕组温度测量。 3、镍热电阻 符号： Ni 特点： 电阻温度系数（即灵敏度）比铂高，价格也较低；但线性度较差，材料易氧化，稳定性不如铂。 常见型号： Ni100, Ni120, Ni1000（不同标准下的0°C阻值不同） 温度范围： -60°C ~ +180°C 应用： 在一些对成本敏感且温度范围不高的场合有应用，但整体上不如铂热电阻普及。 4、其他材料 镍铁合金： 在某些特殊领域有应用。 铑铁电阻： 用于极低温度（<1K）的测量。 二、 按结构形式分类 根据安装和使用环境的不同，热电阻有不同的封装结构。 1、装配式热电阻 最通用的形式。由感温元件（铂电阻丝绕在陶瓷或玻璃骨架上）、不锈钢保护管、接线盒等组装而成。 优点： 坚固耐用，机械强度高，可直接插入管道或设备中。 应用： 工业过程测温的主流产品。 2、铠装热电阻 将感温元件、引线封装在金属套管（通常为不锈钢）中，内部填充氧化镁粉进行绝缘和导热，然后整体拉实成型。 优点： 体积小： 直径可以很小（如1mm），能用在狭小空间。 响应快： 热容量小，反应温度变化速度快。 抗震、抗冲击： 结构坚固，寿命长。 可弯曲： 便于复杂路径的安装。 应用： 要求响应快、空间受限或振动较大的场合。 3、薄膜铂热电阻 采用真空镀膜工艺将铂沉积在陶瓷基片上，形成一层薄薄的膜，再通过光刻工艺刻出迂回的电阻图案。 优点： 体积小： 非常薄。 响应快： 热容量极小。 成本低： 适于大规模生产。 电阻值可做大： 如Pt1000，Pt2000等。 缺点： 相对绕线式，高温稳定性和可靠性稍差。 应用： 家电（空调、热水器）、汽车、医疗设备等大批量领域，以及表面温度测量。 三、 按引线方式分类 这是关系到测量精度的重要概念，主要用于铂热电阻，常用的有二线制、三线制、四线制。 1、二线制 结构： 热电阻只有两根引线。 缺点： 引线本身的电阻会被计入总电阻，从而带来测量误差。精度最低。 应用： 仅用于对精度要求不高的场合，或者引线非常短的情况。 2、三线制 结构： 热电阻有三根引线，其中两根来自电阻的一端，一根来自另一端。 优点： 这是工业中最常用的方式。通过电路设计（通常是电桥）可以基本消除引线电阻带来的误差。 应用： 绝大多数工业现场测量。 3、四线制 结构： 热电阻有四根引线，两端各引出两根。 优点： 精度最高的接法。两根引线用于提供恒流源，另外两根引线用于测量电阻上的电压降。可以完全消除所有引线电阻的影响。 应用： 实验室、计量部门等高精度测量场合。 以上通过不同的分类方法介绍了常用的温度传感器之热电阻的各种类型，至此对经常出现的字眼Pt100不再陌生。
| 
