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温度传感器主要器件热电阻

关键词:接近开关 光电开关 发布时间:2019-07-29 16:47:29 点击:
温度信息与人民生活和工业生产紧密相关,也是工业自动化的必须测控对象,于是温度传感器是自动化检测中非常重要的检测仪器。一方面是因为人民的生活和各种生产过程都必须控制在一定的温度范围内;另一方面,许多生产资料或材料的性质都是温度的函数,温度的剧烈变化,会导致材料的性质发生根本性的变化。
    人的生活舒适温度是20一25℃;合成氨的反应温度在500℃左右;电饭锅的跳间温度是103℃;电热毯的温度控制在18—45℃。将温度转换为电信号输出的元器件称为温度传感器。该传感器敏感材料为金属或半导体,因其电阻值随温度变化而发生显著变化,又称为热敏电阻。热电阻就是利用物质(一般为纯金属)的电阻随温度变化并呈一定函数关系的特性,制成温度传感器来进行测温的。大家知道,金属材料中原子的排列一般是密堆积结构,原子之间以金属键结合,价电于归多个原子共享,即金属固体中的价电子可以在固体中自由移动。按经典电子理论,自由电子在定向运动过程中,要不断地与正离子发生碰撞,使电子受阻,这就是产生电阻的主要原因。当温度升高时,原子的热振动和品格点阵的畸变会使电阻增大。
    测量温度的热电阻材料,要求具有较高的电阻温度系数;在使用范围的物理、化学性能稳定;电阻与温度的函数成线性交系;同一种材料的复制性要好,以便批量生产。因此满足上述要求,适合制作热电阻温度传感器的金属材料不多,主要有Pt、cu、Ni、W、IH等。其中应用广泛的是Pt与Cu,达两种材料制成的热电阻属于标准化热电阻温度传感器,即有国家统一的标准分度表。Pt电阻由于稳定性好,可在负259.34到630.74℃使用;Cu电阻的稳定性稍差,可在负50到150℃的温度范围工作。
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