热电阻式传感器的常见分类及连接方式
2015-12-02
热电阻式传感器是用来测量温度的，是由于温度的变化引起传感器的电阻变化来实现测温的。测量温度最常用的是金属热电阻，而金属热电阻最常用是铂热电阻和铜热电阻。
1.铂热电阻
以金属铂作感温元件，再与内引线和保护管一起，就组成了铂热电阻温度传感器。它通常还与外部测量电路、控制装置及机械装置连接在一起构成温度传感器。
这种传感器主要有两种形式：Pt100和Pt10。Pt100和Pt10的电阻值在0℃时分别为100欧姆和10欧姆，它们的测温范围均为-200℃～850℃。Pt10是用较粗的金属铂丝制成的，耐温性能优于Pt100，主要用于650℃以上的测温。由于金属铂是贵金属，Pt10的成本较Pt100高，所以在测量低于650℃以下的温度时，以Pt100为主，另外Pt100的分辨率比Pt10的分辨率大10倍。
在工程应用中，不需要根据公式计算实际的温度值，也不需要死记常数A、B、C的具体值，而是根据分度表来计算温度值。
2 铜热电阻
铜热电阻温度传感器是利用金属铜的电阻值随温度变化的原理制成的。主要的铜热电阻有：温度为0℃时，电阻值为50欧姆的Cu50和电阻值为100欧姆的Cu100。铜热电阻按其保护管结构形式分为装配式（可拆卸）和铠装式（不可拆卸，内装铜电阻）。
铜热电阻的温度系数比铂热电阻大，线性好，制成的传感器的灵敏度也高，且价格也低。但其电阻率低，电阻体的体积大，响应慢，稳定性差，在测量精度要求不是很高，测量的温度较低时经常用。铜热电阻在-50℃～150℃的使用范围内，其电阻值与温度的关系几乎是线性的。
与铂热电阻一样，在工程应用中，也不需要根据公式计算温度值，也不需要死记常数A、B和C的具体值，而是根据分度表来计算温度值。
3.几种常用的连接方式
热电阻传感器的测量电路常用直流电桥电路。由于工业用热电阻安装在生产现场，离控制室较远，因此热电阻的引出线对测量结果有较大影响。为了减小或消除引出线电阻的影响，目前，热电阻tR引出线的连接方式经常采用两线制、三线制，如图1和图2所示。
1．两线制
两线制的测温电桥如图1所示，（a）为示意图，（b）为等效电路图。从（b）图中可以看出，引线电阻Rw和Rt一起构成测量电阻，即测量电阻为Rt+2Rw。由于引线电阻的阻值随环境而变化，且随离现场的距离而变化，因此也就影响了Rt的测温精度。
1．两线制
两线制的测温电桥如图1所示，（a）为示意图，（b）为等效电路图。从（b）图中可以看出，引线电阻Rw和Rt一起构成测量电阻，即测量电阻为Rt+2Rw。由于引线电阻的阻值随环境而变化，且随离现场的距离而变化，因此也就影响了Rt的测温精度。
两线制热电阻测量电桥
2．三线制
为了消除两线制中引线电阻的影响，人们设计了三线制连接方法，如图2所示。这种连接方法，由于在邻臂中也引入了一个电阻Rw，因此可以部分消除两线制中引线电阻的影响，其测量精度高于两线制，在工业温度检测中应用较广。
