1.銅電阻
銅電阻的電阻值與溫度的關(guān)系幾乎呈線性,其材料易提純,價(jià)格低廉;但因其電阻率較低(僅為鉑的1/2左右)而體積較大,熱響應(yīng)慢;另因銅在250℃以上溫度本身易于氧化,故通常工業(yè)用銅熱電阻(分度號分別為cu50和cu100)一般工作溫度范圍為-40~120℃。其電阻值與溫度的關(guān)系為
當(dāng)-50℃≤t≤150℃時(shí),r(t)=r0(1+at+bt2+ct3)(1)
式中,r0為溫度為零時(shí)銅熱電阻的電阻值(cu100為100 q,cu50為50 q);r(t) 為溫度為t時(shí)銅熱電阻的電阻值;a,b,c為系數(shù)。a=4.28899×10-3℃-1;b=-2.133×10-7℃-2;c=1.233×10-9℃-3。
根據(jù)公式(1)制成的工業(yè)用銅熱電阻分度表見附表1和附表2。
2.半導(dǎo)體熱敏電阻
目前世界各國,特別是工業(yè)化國家,在低溫段-50~350℃且測溫要求不高的場合,采用半導(dǎo)體熱敏元件作溫度傳感器。大量用于各種溫度測量、溫度補(bǔ)償及要求不高的溫度控制。
(1)熱敏電阻的優(yōu)點(diǎn)
熱敏電阻和熱電阻、熱電偶及其他接觸式感溫元件相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
①靈敏度高,其靈敏度比熱電阻要大1~2個(gè)數(shù)量級;由于靈敏度高,可大大降低后面調(diào)理電路的要求;
②標(biāo)稱電阻有幾歐到十幾兆歐之間的不同型號和規(guī)格,因而不僅能很好地與各種電路匹配,而且遠(yuǎn)距離測量時(shí)幾乎無需考慮連線電阻的影響;
③體積?。ㄗ钚≈闋顭崦綦娮柚睆絻H0.1~0.2 mm),可用來測量“點(diǎn)溫”;
④熱慣性小,響應(yīng)速度快,適用于快速變化的測量場合;
⑤結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固,能承受較大的沖擊、振動,采用玻璃、陶瓷等材料密封包裝后,可應(yīng)用于有腐蝕性氣氛的惡劣環(huán)境;
⑥資源豐富,制作簡單,可方便地制成各種形狀(如圖1所示),易于大批量生產(chǎn),成本和價(jià)格十分低廉。
圖1 熱敏電阻的結(jié)構(gòu)形式
(2)熱敏電阻的主要缺點(diǎn):
①阻值與溫度的關(guān)系為非線性;
②元件的一致性差,互換性差;
③元件易老化,穩(wěn)定性較差;
④除特殊高溫?zé)崦綦娮柰?,絕大多數(shù)熱敏電阻僅適合0.150℃范圍的溫度測量,使用時(shí)必須注意。