【附录1】

【附录1】

热电阻温度特性原理

1.Pt100铂电阻的测温原理

金属铂（Pt）的电阻值随温度变化而变化，并且具有很好的重现性和稳定性，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计（涵盖国家和世界基准温度）供计量和校准使用。

按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）为统一设计型铂电阻。

100℃时标准电阻值R100=138.51Ω。1000℃时标准电阻值R1000=1385.1Ω。

Pt100铂电阻的阻值随温度变化而变化，计算公式为

式中：Rt为在t℃时的电阻值；R0为在0℃时的电阻值；系数A、B、C 分别为A=3.90802×10-3℃-1，B=-5.802×10-7℃-2，C=-4.27350×10-12℃-4。

2.热敏电阻温度特性原理（NTC型）

热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，它有负温度系数和正温度系数两种。负温度系数的热敏电阻（NTC）的电阻率随着温度的升高而下降（一般是按指数规律）；而正温度系数热敏电阻（PTC）的电阻率随着温度的升高而升高；金属的电阻率则是随温度的升高而缓慢地上升。热敏电阻对于温度的反应要比金属电阻灵敏得多，热敏电阻的体积也可以做得很小，用它来制成的半导体温度计，已广泛地使用在自动控制和科学仪器中，并在物理、化学和生物学研究等方面得到了广泛的应用。

在一定的温度范围内，半导体的电阻率ρ 和温度T 之间有如下关系：

式中：A1和B 为与材料物理性质有关的常数；T 为绝对温度。

对于截面均匀的热敏电阻，其阻值RT可用下式表示：

式中：RT的单位Ω；ρ 的单位Ω·cm；l为两电极间的距离，单位cm；S 为电阻的横截面积，单位cm2。

将式（4-4）代入式（4-5），令，于是可得

对一定的电阻而言，A 和B 均为常数。对式（4-6）两边取对数，则有

式中：RT为在温度T（K）时的电阻值；A 为在某温度时的电阻值；B 为常数，其值与半导体材料的成分和制造方法有关。

lnRT与呈线性关系，在实验中测得各个温度T 的RT值后，即可通过作图求出B 值和A 值，代入式（4-6），即可得到RT的表达式。图4-1 表示了热敏电阻（NTC）与普通电阻的不同温度特性。

3.Cu50铜热电阻温度特性原理

铜热电阻是利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。铜热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地缠绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。铜热电阻在测温范围内电阻值和温度呈良好线性关系，可近似表示为Rt=R0（1+αt），铜热电阻温度系数α=4.28×10-3℃-1，Cu50铜热电阻0℃的电阻R0=50.0Ω。适用于无腐蚀介质，超过150℃易被氧化，通常用于测量精度不高的场合。