工业热电阻的应用及其优缺点

热电阻广泛地用来测量中低温范围（－200～650℃），常用的有铂电阻和铜电阻两种。

1.铂电阻

铂电阻由绝缘套管、铂电阻体和接线盒组成。铂电阻体是用很细的铂丝绕在云母、石英或陶瓷支架上作成的。云母弹簧型铂电阻体结构如图2.3-1所示。

图2.3-1　云母弹簧型铂电阻体结构图

在氧化性介质中，铂的物理性质和化学性质都比较稳定，铂电阻精度高，性能可靠，稳定性好。但是，在高温还原性介质中，铂容易被从氧化物中还原出的蒸气玷污，使之变脆，影响阻值与温度之间的关系。在0～630.74℃范围内，铂的电阻值与温度之间的关系为

式中 Rt——温度为t℃时铂的电阻值；

　　 R0——温度为0℃时铂的电阻值。

常数A＝α（1＋δ/100℃）＝3.9687×10－3/℃，α＝3.9259668×10－8/℃，δ＝1.496334℃；

常数B＝－10－4αδ/（℃）2＝－5.84×10－7/（℃）2。

在－190～0℃范围内，铂的电阻值与温度之间的关系为

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式中 常数C＝－4.22×10－12/（℃）4。

由上式可见，只有确定R0的数值，才能确定电阻Rt与温度t的关系，R0不同时，Rt与t的关系也不同，一般将R0＝46Ω和R0＝100Ω的电阻和温度的关系制成统一的标准化分度表。铂的纯度越高，稳定性越好，测量温度的精度就越高，铂丝纯度一般用电阻比来表示，即

制作标准热电阻的铂丝电阻比W100不小于1.3925，工业用铂热电阻规定W100为1.3900～1.3920。丝材线经一般选用0.03～0.07mm。电阻比W100越大，表示纯度越高。

2.铜电阻

图2.3-2　铜电阻体的结构

铜电阻由绝缘套管、铜电阻体和接线盒组成。铜电阻体是一个铜丝绕组，由直径约为0.1mm的绝缘铜丝双绕在圆柱形塑料支架上，其结构如图2.3-2所示。与铂电阻相比，铜电阻价格便宜，电阻温度系数高，但电阻率小，电阻丝细，机械强度低，容易氧化，不适于高温环境，测量精度比铂电阻低。一般用铜电阻测量－50～＋150℃范围的温度，在此范围内，铜的电阻值与温度的关系为

式中 Rt——温度为t℃时铜的电阻值；

　　 R0——温度为0℃时铜的电阻值；

　　 α——铜电阻的温度系数，α＝4.25～4.28×10－3/℃。

常用的铜热电阻为WZG型，分度号G，R0＝53Ω，测量范围为－50～＋100℃。工业用铜热电阻的W100为1.4280，丝材直径一般在0.09～0.14mm。