電阻溫度計(jì)傳感器電路工作原理和測(cè)量方程式
溫度計(jì)是一種用來測(cè)量溫度的裝置。電阻溫度計(jì)也屬于溫度計(jì)里面的其中一種，可用于提供極其準(zhǔn)確的結(jié)果。通過測(cè)量電阻的變化來測(cè)量溫度。溫度計(jì)由放置在玻璃探頭中的鉑絲組成。設(shè)備被抽真空，以防止不必要的溫度升高。該設(shè)備非常脆弱，因此被保存在保護(hù)探頭內(nèi)。它們具有極高的精度，正在行業(yè)中取代熱電偶。它具有多種重要應(yīng)用，并用于不同行業(yè)以提供準(zhǔn)確的結(jié)果。
什么是電阻溫度計(jì)？——
電阻溫度計(jì)用于溫度測(cè)量。它也被稱為電阻溫度檢測(cè)器。RTD基本上是由纏繞在玻璃或陶瓷材料上的細(xì)線組成的傳感器，并且還使用各種其他結(jié)構(gòu)。使用的電線通常由銅、鎳或鉑制成。用于構(gòu)造溫度計(jì)的材料具有精確的電阻和溫度關(guān)系，可用于測(cè)量溫度。
電阻溫度計(jì)電路——
電阻溫度計(jì)電路基本上是惠斯通電橋電路。然而，它不完全是惠斯通電橋，而是電路的修改。它連接到惠斯通電橋的一個(gè)臂上，如圖：
電阻R1和R2為固定電阻，R3為可變電阻。Rt是電路中使用的檢測(cè)器電阻。在平衡狀態(tài)下，
Rt=(R2/R1)*R3
當(dāng)R1=R2
Rt=R3
使用的可變電阻器只是一個(gè)可調(diào)電位器。我們?cè)陔娐分惺褂玫碾娮杵魇怯慑i銅制成的。這是因?yàn)殄i銅的溫度系數(shù)最低，溫度不會(huì)不必要地升高。
在設(shè)計(jì)電阻溫度計(jì)電路時(shí)，必須牢記以下幾點(diǎn)：
我們使用引線將電阻溫度計(jì)連接到我們的電路。因此，如果溫度發(fā)生變化，惠斯通電橋電路的電阻也會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。為了避免這種情況，我們必須在測(cè)量點(diǎn)與電路中必須安裝電阻溫度計(jì)的點(diǎn)之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x。
流過溫度計(jì)的電流可能會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，導(dǎo)致電路中的溫度顯著升高。這是不可避免的情況。然而，為了避免這種情況，我們將不得不妥協(xié)我們儀器的靈敏度。如果我們減少流過這個(gè)溫度計(jì)的電流，產(chǎn)生的熱量也會(huì)隨著靈敏度的降低而減少。但是，我們可以通過適當(dāng)放大來改善這種情況。溫升可以用以下公式表示：
?T=P/Pd
其中?T=以?C為單位的溫度升高
P=RTD中的功耗（瓦特）
Pd=RTD的耗散常數(shù)，單位是W/?C
電阻溫度計(jì)的方程式——
眾所周知，電阻與溫度的關(guān)系可由下式給出：
Rt=Ro(1αtβt2?t3———)
因此，根據(jù)上式，Rt可以計(jì)算為：
Rt=Ro(1αtβt2)
對(duì)于純鉑，
Α=3.94Χ10-3/?C
Β=–5.8X10-7/(?C)2
我們可以把上面的等式寫成：
Rt=Ro(1 C tpt)
C=0電阻的平均溫度系數(shù)在?C和100?C之間。
Tpt=鉑金溫度系數(shù)
并由
Tpt=[(Rt–Ro)/(R100–Ro)]*100
:Rt,Ro,R100是在t?C,0?C,100?C時(shí)的電阻
溫度計(jì)的間隔用R100-Ro表示
下面提到的方程式顯示了實(shí)際溫度“t”和鉑金溫度“tpt”之間的差異
(T–tpt)=δ{(t/100)^2–(t/100)}
Δ=常數(shù)
Δ在1.488和1.498之間。鉑電阻溫度計(jì)的溫度范圍在100?C到650?C之間。
電阻溫度計(jì)工作原理——
導(dǎo)體的電阻取決于溫度的變化。當(dāng)金屬溫度升高時(shí)，會(huì)引起金屬核的振動(dòng)幅度增大。這導(dǎo)致金屬表面上存在的游離金屬碰撞的可能性增加。這會(huì)導(dǎo)致材料的電阻增加，從而導(dǎo)致隨后的溫度升高。
這正是電阻溫度計(jì)的工作原理。溫度檢測(cè)器由銅、鎢、鎳或鉑制成。但是，鉑最適合此用途，因?yàn)樗哂蟹€(wěn)定的耐溫關(guān)系。電阻隨溫度的變化可以用公式表示。
電阻溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)——
電阻溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
鉑電阻溫度計(jì)由位于十字框架中的鉑線圈組成。我們將整個(gè)設(shè)備放在不銹鋼制成的真空管中。當(dāng)溫度升高時(shí)，線圈排列產(chǎn)生的應(yīng)變很小。這可能會(huì)導(dǎo)致不希望的電阻變化。對(duì)于構(gòu)造，必須使用純鉑絲。鉑的純度可以使用公式R100/Ro確定。在純鉑材料的情況下，該值必須大于1.390。
電阻溫度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)——
1.優(yōu)點(diǎn)是
·它給出了準(zhǔn)確的結(jié)果
·用于各種工業(yè)應(yīng)用
·它為您提供了廣泛的操作。
2.缺點(diǎn)是
·鉑金對(duì)溫度的微小變化的敏感性極低
·響應(yīng)時(shí)間很慢
電阻溫度計(jì)應(yīng)用——
·用于測(cè)量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度
·用于測(cè)量通訊、儀器儀表中放大器、穩(wěn)壓器等的溫度。
·用于食品加工、電力電子和航空航天工程
