熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。 　　熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。它是利用物體（常見的是特定的金屬或半導(dǎo)體材料）的導(dǎo)電率隨溫度變化而變化的原理制成。它的阻值跟溫度的變化成正比，隨著溫度上升而成勻速增長。 　　使用熱電阻測溫的過程實際上是一個測量置于測量點上的熱電阻的阻值的過程。 　　電阻是基本電參數(shù)之一，其阻值 R 可按伏安特性定義，即 R＝U／Ｉ，其中U 為電阻兩端的電壓，I 為流過電阻的電流或者按功率 P 來定義，即 R＝P／（Ｉ＾２）。。 　　可見測量熱電阻必須在熱電阻兩端連接導(dǎo)線，而導(dǎo)線的阻值以及阻值隨溫度變化的特性以及引入的其它干擾，必然會影響測量結(jié)果。而要這種影響，就必須知道引線的狀況，在對熱電阻進(jìn)行測量的同時，從引線的兩端對引線進(jìn)行監(jiān)測。在兩根引線參數(shù)一致的前提下，要知道其中一根的狀況，至少需要增加一根導(dǎo)線，用來將測量引線中的一根的現(xiàn)場端連接到儀表端。這就是熱電阻的三線制連接的由來。 　　熱電阻測量儀表（溫度指示儀、溫度變送器等）比較常見的是采用電橋作為前置電路，在采用三線制的條件下，能夠有效的現(xiàn)場到控制室之間數(shù)十到數(shù)千米導(dǎo)線對的測量造成的影響。 　　為了說明其工作原理，下面從電橋平衡原理說起。 　　C端加上電壓Ue時，B、D端的電壓： 　　Uo=Ue×［R2／（R1+R2）］－Ue×［R3／（R3+R4）］ 　　當(dāng)電橋平衡，即Uo=0時，有： 　　Ue×［R2／（R1+R2）］＝Ue×［R3／（R3+R4）］ 　　整理后有： 　　R1×R3＝R2×R４ 或 R1／R2＝R4／R3 　　由這個公式可以看出電橋平衡時： 　　供電電壓Ue波動時，輸出電壓Uo不變； 　　橋路的四個橋臂電阻R1、R2、R3、R4按相同比例變化時，輸出電壓 　　Uo不變； 　　C端加上電壓Ue時，B、D端的電壓： 　　Uo=Ue×［R2／（R1+R2）］－Ue×［R3／（R3+R4）］ 　　當(dāng)電橋平衡，即Uo=0時，有： 　　Ue×［R2／（R1+R2）］＝Ue×［R3／（R3+R4）］ 　　整理后有： 　　R1×R3＝R2×R４ 或 R1／R2＝R4／R3 　　由這個公式可以看出電橋平衡時： 　　供電電壓Ue波動時，輸出電壓Uo不變； 　　橋路的四個橋臂電阻R1、R2、R3、R4按相同比例變化時，輸出電壓 　　Uo不變； 　　當(dāng)Ra’、Rb’按相同比例發(fā)生變化時，對橋路輸出Uo沒有影響。Rc變化會影響橋路供電電壓，但對輸出Uo沒有影響。橋路輸出Uo僅和被測熱電阻R△有關(guān)。 　　在實際測量電路中，電橋并不一定設(shè)計成平衡狀態(tài)，熱電阻從那個橋臂接入也沒有一定之規(guī)，但采用三線制接法，利用電橋的平衡能力連接導(dǎo)線影響的基本原理是相通的。 　　以電橋作為熱電阻測溫儀表的前置電路，可以將熱電阻的阻值直接轉(zhuǎn)換成 　　相應(yīng)的電壓，對后續(xù)電路沒有嚴(yán)格要求，同時可以有效克服接線電阻對測量的影響。通過對橋路參數(shù)的合理選擇，可以使儀表獲得良好的抗干擾能力，所以在熱電阻測溫儀表中廣泛采用。 　　其它三線制測量方法 　　近些年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，出現(xiàn)了一些無需采用前置電橋而測量熱電阻阻值的儀表，一些儀表廠商還開發(fā)出了具有完整溫度變送器功能的集成模塊。雖然這些測量儀表方式多 　　改變的，就是如果要接線電路對測量的影響，就至少需要知道其中一根導(dǎo)線所產(chǎn)生的影響。也就是說除非可以忽略連接導(dǎo)線對測量的影響，否則至少需要三根連線。 　　圖四是一個集成溫度變送器前置部分的原理示意：當(dāng)恒流電流流經(jīng)線路電阻Ra、Rb和測溫電阻R△時將分別在這三個電阻上產(chǎn)生電壓。不難看出，當(dāng)三個導(dǎo)線電阻一致時，恒流電流流經(jīng)R△所產(chǎn)生的電壓，等于V2－V1。很顯然當(dāng)三個導(dǎo)線電阻發(fā)生等量變化時，這個關(guān)系依然成立。 　　三線制測量對導(dǎo)線的要求 　　從上面的原理分析可以看出，無論采用哪種方法，要導(dǎo)線Ra、Rb對于測量的影響，都有一個要求兩根導(dǎo)線的阻值以及在受環(huán)境影響發(fā)生的變化量都完全一致的要求。 　　同時對于導(dǎo)線Rc，雖然從理論上對測量不會發(fā)生影響，但那只是在理想狀態(tài)下的推導(dǎo)，實際工作中，仍然會對測量產(chǎn)生影響，而要這種影響，就必須對這根導(dǎo)線的狀態(tài)有所了解，簡單的做法，就是讓這根線和其它兩根線保持一致。 所以在采用三線制接線要求采用相同阻值和材質(zhì)的導(dǎo)線，簡單的方法就是：采用同規(guī)格同材質(zhì)的導(dǎo)線，例如使用三芯電纜；同時避免或減少中間接頭，因為接頭的質(zhì)量有可能對測量產(chǎn)生影響。

　　實驗二、熱電阻的標(biāo)定 　　一、實驗?zāi)康? 　　1、加深理解熱電阻測溫原理。 　　2、學(xué)習(xí)工業(yè)用熱電阻常用檢定方法-----定點檢定法。 　　3、觀察流過熱電阻電流的大小對測溫的影響。 　　二、儀器設(shè)備 　　1、直流穩(wěn)壓電源一臺：提供穩(wěn)定電壓。E=11V. 　　2、電阻箱三只：精度等級較高的一只作為標(biāo)準(zhǔn)電阻；另外兩只作為分壓電阻。 　　3、被檢熱電阻一支：Pt100，工業(yè)用II級。 　　4、數(shù)字多用表，0.05級，用于測量標(biāo)準(zhǔn)電阻和熱電阻上的電壓。 　　5、直流毫安表一只：測量流過熱電阻的電流。 　　三、熱電阻體的主要技術(shù)指標(biāo) 　　分度號 準(zhǔn)確度等級 0°C電阻值 　?。é福?電阻比（W=R100/R0） 0°C阻值 　　 允許誤差 Pt100 工業(yè)I級 100.00±0.05 1.3851±0.0006 ±0.05% 工業(yè)II級 100.00±0.10 1.3851±0.0012 ±0.1% 　　四、實驗原理 　　原理圖見圖-1。用穩(wěn)壓電源提供直流穩(wěn)定電壓，經(jīng)過電阻R1、R2分壓給熱電阻供電。讓恒壓源E=11V, R1=9999Ω，R2=1K；調(diào)整R1（從 檔開始調(diào)整）,使電路中流過熱電阻Rt電流0.8 mA≤I≤1mA（毫安表顯示）。在穩(wěn)壓電源輸出電壓、R1、R2、RS、Rt（R1、R2為分壓電組，RS為標(biāo)準(zhǔn)電阻，Rt 為熱電阻）等電路參數(shù)不變的前提下，流過同一回路中RS、Rt的電流不變，用伏安法可測定Rt的實際電阻值。本實驗用高精度電位差計UJ33D-1測量Rs 、Rt上的電壓。 　　Rt的測量為間接測量法。 　　∵ I=Ut/Rt=Us/Rs ∴ Rt=Rs×（Ut /Us） 　　穩(wěn)壓 　　電源 　　圖-1 原理圖 　　五、實驗內(nèi)容及步驟 　　1、接線 　　根據(jù)所提供的設(shè)備，按圖接線，接線圖詳見黑板。 　　數(shù)字多用表：測量電勢值。 　　穩(wěn)壓電源：提供兩路可調(diào)恒定電壓。一路輸出11V給主回路，先在輸出開路情況下，把輸出電壓調(diào)到規(guī)定值上，再接電源輸出線。 　　電阻箱：先將R1=9999Ω，R2=1K，RS調(diào)到參考值上（測0℃時阻值，RS＝100.00Ω；測100℃阻值時，RS＝138.00Ω）再通電；改變R1調(diào)整流過熱電阻的電流，依次從到低檔調(diào)整；不能調(diào)R2，防止大電流損壞電阻箱。 　　2、校驗（數(shù)據(jù)記錄見表一） 　?、?測R0（測0℃時的阻值）。將放有鉑電阻的試管（試管內(nèi)的鉑電阻體被變壓器油淹沒）放在盛有冰水混合物的冰桶中，恒溫15分鐘后進(jìn)行測量。 　?、?正向測三組Ut0、Us0。 　?、?反向測三組Ut0、Us0。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開始調(diào)整）改變流過Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　　⑵ 測R100（測100oC時的阻值）。將試管放在盛有2/3水的燒杯中，將燒杯置于電爐上，加熱至水沸騰，恒溫15分鐘后進(jìn)行測量。 　?、?正向測三組Ut100、Us100。 　?、?反向測三組Ut100、Us100。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開始調(diào)整）改變流過Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　　3、經(jīng)過熱電阻電流I的大小對測溫的影響 　　⑴ 在2.⑵中，已測0.8 mA≤I≤1mA時R100的實際阻值。 　?、?測100°C流過熱電阻電流I=10mA時的阻值（見表二）。 　?、?正向測三組U′t100、U′s100。 　　② 反向測三組U′t100、U′s100。 　　注意：E=11V,R1=999Ω,R2=1K，調(diào)整R1（從 檔開始調(diào)整）讓流過熱電阻的電流I=10 mA。 　　六、數(shù)據(jù)記錄與處理 　　被檢熱電阻：分度號 標(biāo)稱準(zhǔn)確度等級 　　電阻箱（作為標(biāo)準(zhǔn)電阻）：型號 準(zhǔn)確度等級 　　電位差計： 型號 準(zhǔn)確度等級 　　實驗環(huán)境： 室溫 相對濕度 　　表一：測定R0、R100實驗數(shù)據(jù)記錄表 　?。ńㄗh:Rs0取100.00Ω、Rs100取138.00Ω） 　　電流方向 序 號 　　電流（mA） R0測量 （Rs0取100.00Ω） R100

　　1、鉑熱電阻只是RTD的一種。 　　2、RTD是一個大類，包含很多種材料的溫度檢測儀。 　　RTD:電阻式溫度檢測儀，用于電阻式溫度測量的材質(zhì)很多，有銅電阻、鉑電阻。鉑電阻也分為Pt100和Pt1000，100和1000標(biāo)示它們在0攝氏度的時候的電阻值。 　　RTD(Resistance Temperature Detector ) RTD是 Resistance Temperature Detector 的縮寫，意思是電阻溫度探測器。 電阻溫度探測器(RTD)實際上是一根特殊的導(dǎo)線，它的電阻隨溫度變化而變化，通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。 　　RTD元件可以是一根導(dǎo)線，也可以是一層薄膜，采用電鍍或濺射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上。 　　RTD的電阻值以0℃阻值作為標(biāo)稱值。0℃ 100Ω鉑RTD電阻在1℃時它的阻值通常為100.39Ω，50℃時為119.4Ω。RTD的誤差要比熱敏電阻小，對于鉑來說，誤差一般在0.01%，鎳一般為0.5%。除誤差和電阻較小以外，RTD與熱敏電阻的接口電路基本相同。 　　擴展資料： 　　RTD的測溫原理： 　　純金屬或某些合金的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度降低而減小。因此RTD有點像是一個溫電轉(zhuǎn)換器，把溫度變化轉(zhuǎn)化為電壓變化。適合RTD使用的金屬是在給定溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的純金屬。電阻-溫度變化關(guān)系 是線性的，溫度系數(shù)（溫度系數(shù)的定義是單位溫度引起的電阻變化）越大越好，而且要能夠抵抗熱疲勞，隨溫度變化響應(yīng)靈敏。只有少數(shù)幾種金屬能夠滿足這樣的要求。 　　RTD通常用鉑金、銅或鎳。這幾種金屬的電阻-溫度關(guān)系如圖所示，它們的溫度系數(shù)較大，隨溫度變化響應(yīng)快，能夠抵抗熱疲勞，而且易于加工制造成為精密的線圈。 　　RTD是目前和穩(wěn)定的溫度傳感器。它的線性度優(yōu)于熱電偶和熱敏電阻。但RTD也是響應(yīng)速度較慢而且價格比較貴的溫度傳感器。因此RTD適合對精度有嚴(yán)格要求，而速度和價格不太關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域。 　　參考資料： 　　百科-電阻溫度探測器 　　RTD包含了鉑熱電阻，RTD只不過是RTD面的一種，RTD包含的更廣。 　　下圖是一個典型的RTD的內(nèi)部構(gòu)造圖。其中的陶瓷絕緣體用于隔離金屬外殼和內(nèi)部的線圈。因科鎳合金是一種由鎳、鐵、鉻按一定比例組成的合金。因科鎳合金的耐腐蝕性很好，因此一般用它來做RTD的包殼材料。RTD探頭和流體接觸后，探頭迅速和周圍介質(zhì)達(dá)到熱平衡，通過測量鉑線圈的電阻即得到溫度的值。測 　　下圖顯示的是典型的RTD的保護(hù)套和探頭，保護(hù)套主要用于保護(hù)RTD免遭被測量介質(zhì)的破壞。保護(hù)套通常由不銹鋼、碳鋼、因科鎳或鑄鐵制成，使用溫度可以達(dá)到1100℃。 　　擴展資料： 　　鉑熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會有較大的影響。 　　鉑熱電阻的引線主要有三種方式 　　1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 　　2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的常用的。 　　3四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。 　　參考資料：百科鉑熱電阻 　　RTD(Resistance Temperature Detector ) 　　RTD是 Resistance Temperature Detector 的縮寫，意思是電阻溫度探測器。 　　電阻溫度探測器(RTD)實際上是一根特殊的導(dǎo)線，它的電阻隨溫度變化而變化，通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。 　　RTD元件可以是一根導(dǎo)線，也可以是一層薄膜，采用電鍍或濺射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上。 　　RTD的電阻值以0℃阻值作為標(biāo)稱值。0℃ 100Ω鉑RTD電阻在1℃時它的阻值通常為100.39Ω，50℃時為119.4Ω。 　　----------------------------------------------------------------------- 　　鉑熱電阻是RTD的一種！ 　　RTD:電阻式溫度檢測儀，用于電阻式溫度測量的材質(zhì)很多，有銅電阻、鉑電阻。鉑電阻也分為Pt100和Pt1000，100和1000標(biāo)示它們在0攝氏度的時候的電阻值。 　　熱電阻的英文就是RTD，意思是一樣的