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铂电阻Pt100与温度测试

时间:2012-10-19  来源:38hot  作者:lymex

一、铂电阻温度计的特点
我们知道,电子的方式测试温度有多种方法。按照传感器分,有热电阻温度计、热敏电阻温度计、半导体PN结温度计、半导体集成温度传感器等。其中热电阻传感器,英文简称RTD,是利用金属的电导率随温度而变化的特性为原理而制作的。常见的热电阻传感器的材料有铜和铂。
铂俗称白金,是一种密度极大,化学性质非常稳定的贵金属。


除了日常生活中用作首饰外,计量中比较著名的就是以前的米原器,现在的千克原器,都是用铂合金制作的,因为这种合金异常稳定。



工业上,铂主要用于催化剂、精密坩埚、热电偶、电触点,再就是热电阻了。铂电阻温度计,适合高精度测试,因此更接近计量。具体说其特点是:
1、铂的长期稳定性好,做出的热电阻老化小
2、温度-阻值的线性比较好
3、铂电阻复现性好,即不同厂家、不同批次的产品,性能一致性好
4、比较容易制作
5、价格相对贵一些(主要是材料成本高)

二、铂电阻温度计的类型

1、从材料类型上看,有薄膜和丝线之分
薄膜类型(也有叫厚膜的)是在瓷基片上沉积一层铂,然后光刻而成。特点是体积小、阻值范围宽、价格相对便宜、应用广泛。但沉积的铂有可能特性不好,厚度太薄也会影响性能,与瓷基的紧密结合会受到其电阻温度系数的影响。

线绕类型,在刻槽的瓷体上绕制,稳定度高、一致性好、功率余量大,多用于宽范围测试,或做标准。

玻璃密封线绕,适合恶劣环境使用


2、从阻值上看,分Pt10、Pt25、Pt100、Pt1000 等。
阻值小则电阻体粗壮,稳定性好。阻值大则引线的影响可以忽略,可以用2线。Pt100即为0度时标称阻值100欧的,最为常见。因此,本文以讨论Pt100为主。当然,很多原理性的内容也适合其它阻值。

3、从封装上看,有裸片、不锈钢管封装、铠装等








4、从级别上,常见有C级、B级、A级、AA级。A级误差为0.15度+0.2%,B级0.3度+0.5% 。

所谓0.15度+0.2%,是说最小误差为0.15度,也就是在0度时的误差。0.2%是相对于测试温度的而言的,例如测试50度(或者-50度)还要加上50×0.2%=0.1度,合计误差为0.25度。



国外还有更高级别的,1/5DIN、1/10DIN、AAA,精度更高,当然测试温度要更窄一些


从下面的一个德国产品上可以看出,等级分为:
CLASS 0.5,温度使用范围是-200度到+1000度,精度是+/-0.5度,
CLASS B级芯片,温度使用范围是-200度到+850度,精度是+/-0.3度,
CLASS A级芯片,温度使用范围是-200度到+600度,精度是+/-0.15度,
CLASS AA级,也就是DIN 1/3B级,温度使用范围是-50度到+250度,精度是+/-0.1度,
CLASS 3A级或AAA级,温度使用范围是-50度到+200度,精度是+/-0.03度



5、从引线数量上看,常见有4线、3线、2线。
4线的可以完全排除引线电阻的影响,而2线的就只能适合电阻较大、引线较短、精度较差的场合。3线是个折中,可以通过补偿电路或采集后运算的方法基本消除引线电阻的影响。

 

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