电阻温度计,也称为电阻温度检测器或电阻热设备(RTD),是
温度传感器,利用温度变化的某些材料的电阻的可预测变化。由于它们几乎总是由铂制成,因此它们通常被称为铂电阻温度计(PRT)。由于更高的精度和可重复性,它们正逐渐取代在600℃以下的许多工业应用中使用热电偶。
有许多类别:碳电阻器,薄膜和绕线型是最广泛使用的类型。
碳电阻器广泛可用并且非常便宜。它们在低温下具有非常可重复的结果。它们是极低温度下最可靠的形式。它们通常不会遭受显着的滞后或应变计效应。碳电阻器因其优点已使用多年。
薄膜温度计在底层上有一层铂; 该层可能非常薄,可能是一微米。这种类型的优点是相对低的成本(铂的高成本被所需的微量量抵消)和快速响应。尽管基板和铂的不同膨胀率产生“应变计”效应和稳定性问题,但这种装置具有改进的性能。
线绕式温度计具有更高的精度,尤其适用于宽温度范围。线圈直径在机械稳定性和允许线材膨胀之间提供折衷,以最小化应变和相应的漂移。
线圈元件在很大程度上取代了工业中的绕线元件。这种设计有一个线圈,可以在一定温度范围内自由膨胀,通过一些机械支撑固定到位,使线圈保持其形状。这种设计类似于SPRT,这是ITS-90所基于的主要标准,同时提供工业用途所需的耐用性。目前的国际标准规定了公差,以及铂电阻温度计的温度 - 电阻关系是IEC 751:1983。到目前为止,工业中使用的最常见器件在0℃时具有100欧姆的标称电阻,并且被称为Pt100传感器('Pt'是铂的符号)。标准100欧姆传感器的灵敏度为标称0.385欧姆/℃。RTD的灵敏度为0.375和0。
功能
电阻温度计有多种形式,在某些情况下比热电偶具有更高的稳定性,精度和可重复性。虽然热电偶使用塞贝克效应产生电压,但电阻温度计使用电阻并需要电源才能工作。电阻理想地随温度线性变化。电阻温度计通常使用铂制成,因为它具有线性电阻 - 温度关系和化学惰性。铂金检测线需要保持无污染以保持稳定。铂金属丝或薄膜以这样的方式支撑在成形器上,使得它从其前者获得最小的差异膨胀或其他应变,但是合理地抵抗振动。由铁或铜制成的RTD组件也用于某些应用中。生产商业铂等级,其电阻变化为0.00385欧姆/℃(欧洲基本间隔)。传感器通常在0℃下具有100Ω的电阻。这在BS EN 60751:1996(取自IEC 60751:1995)中定义。美国基本间隔为0.00392 O /?C,基于使用比欧洲标准更纯的铂金等级。美国标准来自科学仪器制造商协会(SAMA),他们不再属于该标准领域。因此,即使在美国,“美国标准”也不是标准。电阻的测量需要小电流通过被测器件。这可能导致电阻加热,如果不遵守制造商的限制,或者设计没有正确考虑热路径,则会导致严重的精度损失。电阻温度计上的机械应变也会导致不准确。引线电阻也可能是一个因素; 采用三线和四线而不是两线的连接可以消除测量引起的连接引线电阻效应(见下文); 三线连接足以满足大多数用途和几乎普遍的工业实践。四线连接用于最精确的应用。如果不遵守制造商的限制,或者设计没有正确考虑热路径,则会导致严重的精度损失。电阻温度计上的机械应变也会导致不准确。引线电阻也可能是一个因素; 采用三线和四线而不是两线的连接可以消除测量引起的连接引线电阻效应(见下文); 三线连接足以满足大多数用途和几乎普遍的工业实践。四线连接用于最精确的应用。如果不遵守制造商的限制,或者设计没有正确考虑热路径,则会导致严重的精度损失。电阻温度计上的机械应变也会导致不准确。引线电阻也可能是一个因素; 采用三线和四线而不是两线的连接可以消除测量引起的连接引线电阻效应(见下文); 三线连接足以满足大多数用途和几乎普遍的工业实践。四线连接用于最精确的应用。采用三线和四线而不是两线的连接可以消除测量引起的连接引线电阻效应(见下文); 三线连接足以满足大多数用途和几乎普遍的工业实践。四线连接用于最精确的应用。采用三线和四线而不是两线的连接可以消除测量引起的连接引线电阻效应(见下文); 三线连接足以满足大多数用途和几乎普遍的工业实践。四线连接用于最精确的应用。
温度表
|
-40 |
84.27 |
11 |
104.29 |
62 |
124.01 |
113 |
143.42 |
|
-39 |
84.67 |
12 |
104.68 |
63 |
124.39 |
114 |
143.8 |
|
-38 |
85.06 |
13 |
105.07 |
64 |
124.77 |
115 |
144.17 |
|
-37 |
85.46 |
14 |
105.46 |
65 |
125.16 |
116 |
144.55 |
|
-36 |
85.85 |
15 |
105.85 |
66 |
125.54 |
117 |
144.93 |
|
-35 |
86.25 |
16 |
106.24 |
67 |
125.92 |
118 |
145.31 |
|
-34 |
86.64 |
17 |
106.63 |
68 |
126.31 |
119 |
145.68 |
|
-33 |
87.04 |
18 |
107.02 |
69 |
126.69 |
120 |
146.06 |
|
-32 |
87.43 |
19 |
107.4 |
70 |
127.07 |
121 |
146.44 |
|
-31 |
87.83 |
20 |
107.79 |
71 |
127.45 |
122 |
146.81 |
|
-30 |
88.22 |
21 |
108.18 |
72 |
127.84 |
123 |
147.19 |
|
-29 |
88.62 |
22 |
108.57 |
73 |
128.22 |
124 |
147.57 |
|
-28 |
89.01 |
23 |
108.96 |
74 |
128.6 |
125 |
147.94 |
|
-27 |
89.4 |
24 |
109.35 |
75 |
128.98 |
126 |
148.32 |
|
-26 |
89.8 |
25 |
109.73 |
76 |
129.37 |
127 |
148.7 |
|
-25 |
90.19 |
26 |
110.12 |
77 |
129.75 |
128 |
149.07 |
|
-24 |
90.59 |
27 |
110.51 |
78 |
130.13 |
129 |
149.45 |
|
-23 |
90.98 |
28 |
110.9 |
79 |
130.51 |
130 |
149.82 |
|
-22 |
91.37 |
29 |
111.28 |
80 |
130.89 |
131 |
150.2 |
|
-21 |
91.77 |
30 |
111.67 |
81 |
131.27 |
132 |
150.57 |
|
-20 |
92.16 |
31 |
112.06 |
82 |
131.66 |
133 |
150.95 |
|
-19 |
92.55 |
32 |
112.45 |
83 |
132.04 |
134 |
151.33 |
|
-18 |
92.95 |
33 |
112.83 |
84 |
132.42 |
135 |
151.7 |
|
-17 |
93.34 |
34 |
113.22 |
85 |
132.8 |
136 |
152.08 |
|
-16 |
93.73 |
35 |
113.61 |
86 |
133.18 |
137 |
152.45 |
|
-15 |
94.12 |
36 |
113.99 |
87 |
133.56 |
138 |
152.83 |
|
-14 |
94.52 |
37 |
114.38 |
88 |
133.94 |
139 |
153.2 |
|
-13 |
94.91 |
38 |
114.77 |
89 |
134.32 |
140 |
153.58 |
|
-12 |
95.3 |
39 |
115.15 |
90 |
134.7 |
141 |
153.95 |
|
-11 |
95.69 |
40 |
115.54 |
91 |
135.08 |
142 |
154.32 |
|
-10 |
96.09 |
41 |
115.93 |
92 |
135.46 |
143 |
154.7 |
|
-9 |
96.48 |
42 |
116.31 |
93 |
135.84 |
144 |
155.07 |
|
-8 |
96.87 |
43 |
116.7 |
94 |
136.22 |
145 |
155.45 |
|
-7 |
97.26 |
44 |
117.08 |
95 |
136.6 |
146 |
155.82 |
|
-6 |
97.65 |
45 |
117.47 |
96 |
136.98 |
147 |
156.19 |
|
-5 |
98.04 |
46 |
117.85 |
97 |
137.36 |
148 |
156.57 |
|
-4 |
98.44 |
47 |
118.24 |
98 |
137.74 |
149 |
156.94 |
|
-3 |
98.83 |
48 |
118.62 |
99 |
138.12 |
150 |
157.31 |
|
-2 |
99.22 |
49 |
119.01 |
100 |
138.5 |
|
|
|
-1 |
99.61 |
50 |
119.4 |
101 |
138.88 |
|
|
|
0 |
100 |
51 |
119.78 |
102 |
139.26 |
|
|
|
1 |
100.39 |
52 |
120.16 |
103 |
139.64 |
|
|
|
2 |
100.78 |
53 |
120.55 |
104 |
140.02 |
|
|
|
3 |
101.17 |
54 |
120.93 |
105 |
140.39 |
|
|
|
4 |
101.56 |
55 |
121.32 |
106 |
140.77 |
|
|
|
5 |
101.95 |
56 |
121.7 |
107 |
141.15 |
|
|
|
6 |
102.34 |
57 |
122.09 |
108 |
141.53 |
|
|
|
7 |
102.73 |
58 |
122.47 |
109 |
141.91 |
|
|
|
8 |
103.12 |
59 |
122.86 |
110 |
142.29 |
|
|
|
9 |
103.51 |
60 |
123.24 |
111 |
142.66 |
|
|
|
10 |
103.9 |
61 |
123.62 |
112 |
143.04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|