铂电阻温度传感器简析

1 、铂电阻 测温 原理

 

导体或半导体的电阻值随温度变化原理来测量温度。热电阻是中低温地区常用的温度检测器。其主要特点是测量精度高，性能稳定。

 

2.铂电阻的结构

 

铂电阻由感温元件、外套和接线盒组成。

 

感温元件主要由电阻丝、骨架(绝缘材料，如云母、陶瓷等组成。)和铅丝。

 

3.铂电阻的分类

 

a、根据骨架 min:陶瓷、云母、应时和玻璃。对于标准铂电阻，它由不锈钢和应时制成。

 

b、按出线:两线制、三线制、四线制。

 

两线制有引线误差，但通常厂家在生产过程中已经修正了这个误差，所以两线制热电阻的测量值包含了内引线的电阻值。四线系统完全消除了导程误差。标准铂电阻采用四线制。

 

C.按组装形式可分为套管式、铠装式和特殊型(如防爆、防水)。

 

最广泛使用的温度传感器是铂电阻温度计PT100。PT100的电阻值在0℃到100欧姆是稳定的，随温度的变化而匀速变化。常见的感温元件是将铂丝分别缠绕在陶瓷骨架、玻璃骨架、云母骨架上，然后经过复杂的工艺加工而成。铂电阻温度传感器由外套、铂(热)电阻元件和电缆(引线)三部分组成。

根据测温 sensor的引线方式不同，铂电阻可分为两线制、三线制和四线制三种。三种主导模式各有特点。两线制引线方式具有引线简单的优点，但存在的问题是测量误差大。测量中不可避免地引入线电阻误差，只适用于测量精度要求不高的场合。

三线引出法采用一端两根线，另一端一根线。工业上一般采用三线连接方式，三线引出法引出的三根导线的截面积和长度都是一样的。通常用不平衡电桥法测量三线电阻，可以消除测量时内部引线电阻的影响，测量精度高于两线制。

在四线引线模式中，两根线是电源线，另外两根是信号线。该方法能有效去除线电阻。如果被测电阻的阻值等于甚至远小于导线的阻值，就只能用四线测量法。这种方法测量精度高，但是这种方法需要传感器产生四个导联，在长距离传输过程中会增加成本和整个测试系统的重量。不能满足一些特殊行业的要求，主要用于高精度的温度检测。

在铂电阻 测温系统中,铂电阻传感器的工作环境通常比较恶劣，传感器引线到测量系统引线的距离通常在十几米以上。设计时保护好导线也很重要，避免断线和相互短路。在一些特殊领域(如航空工业和石油勘探)，系统要求测量系统能够主动识别相似故障。

铂电阻引脚焊接在电缆的一端(红色、黄色和黑色平行端)，焊接如图所示。其中一个销套有一个φ2×8的热缩套管，另外两个销套有一个φ3.5×9的热缩套管。要点:焊点要小、均匀、可靠，热缩管收紧后要完全包裹焊点和铜线。外塑料层在热塑套管附近用尼龙线缠绕多次，然后扎紧。

要点:一般匝数在10匝左右，电缆扎带形状为圆形，电缆外层不鼓包起皱，尺寸不能超过电缆正常外径。焊接完成后，用万用表测量传感器电缆红黑线的电阻值，应与室温大致对应(自检焊接质量)。无条件拒绝。

Pt100 铂电阻敏感元件的性能和可靠性是温度传感器产品性能和可靠性的最重要决定因素(50%重量)。敏感元件的性能主要包括:测量精度、响应时间和绝缘电阻。测量精度主要取决于所用铂丝的纯度和均匀性、生产过程中的长度以及焊接引线的控制。生产完成后，即使是供应商也通过选择得到不同质量等级的产品。铂电阻经过1-2次高精度元器件的选择，高精度气温0.05℃，气温0.15℃，地温0，选用三种不同精度等级的传感器。分别为3℃。

响应时间取决于敏感元件的内部结构，一旦设计完成，这种结构基本上是固定的。由于敏感元件外面封装了一层不锈钢套管，最终温度传感器的响应时间应根据敏感元件的响应时间适当延长。具体的延伸取决于敏感元件和不锈钢套管之间的热交换，最终传感器产品的响应时间应定期测试。封装是温度传感器中最关键的工艺，对传感器的可靠性起着重要作用(40%)。

 

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