溫度測量儀表的工作原理

1.1 

溫度測量儀表

溫度是表征物體冷熱程度的參數(shù)，

它不能象質(zhì)量，

長度那樣用直接比較的方法來

獲得量值，

我們只能用物質(zhì)的與溫度有關(guān)的其它物理性質(zhì)來測量它，

如物體的體

積，密度，粘度，硬度，電導(dǎo)率等。

1.1.1 

熱電阻溫度儀表

熱電阻溫度計(jì)的原理是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化這一特性。

熱電阻溫

度計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)有：測量精度高，復(fù)現(xiàn)性好；有較大的測量范圍，尤其是在低溫

方面；易于使用在自動測量中，也便于遠(yuǎn)距離測量。同樣，熱電阻也有缺陷，在

高溫（大于

850

℃）測量中準(zhǔn)確性不好；易于氧化和不耐腐蝕。

熱電阻與溫度的關(guān)系，可以用一個(gè)二次方程描述：

：電阻率，

Ω·

㎝

t

：溫度，℃

a

，

b

，

c

：常量（由試驗(yàn)確定），單位分別為

Ω·

㎝，

Ω·

㎝

·

℃－

1

，

Ω·

㎝

·

℃－

2 

目前，用于熱電阻的材料主要有鉑、銅、鎳等，采用這些材料主要是它們在常用

溫度段的溫度與電阻的比值是線性關(guān)系，我們這里主要介紹鉑電阻溫度計(jì)。

鉑是一種貴金屬，

它的物理化學(xué)性能很穩(wěn)定，

尤其是耐氧化能力很強(qiáng)，

它易于提

純，有良好的工藝性，可以制成極細(xì)的鉑絲，與銅，鎳等金屬相比，有較高的電

阻率，復(fù)現(xiàn)性高，是一種比較理想的熱電阻材料，缺點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)較小，在

還原介質(zhì)中工作易變脆，價(jià)格也較貴。鉑的純度通常用百度電阻比

來表示：

W(100)=R100/R0 

R100 

：

100

℃時(shí)的電阻值

R0 

：

0

℃時(shí)的電阻值

根據(jù)

IEC

標(biāo)準(zhǔn)，

采用

W(100)=1.3850 

初始電阻值為

R0=100Ω

（

R0=10Ω

）

的鉑電阻為工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻，

R0=10Ω

的鉑電阻溫度計(jì)的阻絲較粗，主要應(yīng)

用于測量

600

℃以上的溫度。鉑電阻的電阻與溫度方程為一分段方程：

Rt=R0[1+At+Bt2

＋

C(t

－

100

℃

)t3]      

t 

在－

200

～

0

℃

Rt=R0(1+At+Bt2)                   

t 

在

0

～

850

℃

解此方程，

則可根據(jù)電阻值知道溫度值，

但實(shí)際工作中，

我們可以查熱電阻分度

表來根據(jù)電阻值確定溫度值。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鉑熱電阻分為

A

級和

B

級，

A

級測溫允許誤差

±

（

0.15

℃＋

0.002|t|

）

, B

級測溫允許誤差

±

（

0.3

℃＋

0.005|t|

）