4.2PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器（课件）-《传感器检测技术》同步教学（华南理工大学出版社）

项目四：温度检测 电子课件 学习重点 学习重点 1.热电偶温度传感器原理 2. 热电阻测温原理 3.数字式温度传感器 目 录 任务一：电加热炉温度检测系统设计 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 任务三：仓库温度数字化检测系统 过度页 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 任务引入 任务引入 在振动轴瓦、油管油液、空调温控等环境恶劣、振动较大等工业生产场合，经常采用PT100铂电阻温度计。那么PT100铂电阻温度计为什么能适应这样的环境哪？这样的温度计该如何设计哪？本节将对此做详细介绍。 任务分析 任务分析 要设计工业场合使用的PT100铂电阻温度计，需要对铂电阻的性能详细了解，传感器检测信号的处理电路（包括传感器电路、信号放大等）进行设计，才能满足设计要求。 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象称为热电阻效应。大多数金属导体的电阻随温度的升高而增加。 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 在金属中参加导电的为自由电子，当温度升高时，虽然自由电子数目基本不变(当温度变化范围不是很大时)。但是，每个自由电子的动能将增加。 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 因此，在一定的电场作用下，要使这些杂乱无章的电子作定向运动就会遇到更大的阻力，导致金属电阻随温度的升高而增加，其变化关系 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 可由下式表示 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 1.铂热电阻 2.铜热电阻 3.铟、锰、碳等热电阻 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 热电阻传感器的测量电路最常用的是电桥电路，若要求精度高，可采用自动电桥。由于工业用的热电阻安装在生产现场，离控制室较远，那么热电阻的引出线会对测量结果有 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 较大影响，且由于连接导线随环境温度变化而变化，也会给测量结果带来误差。为了减小引出线电阻的影响，常采用三线或四线连接方法。 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 （1）三线制 在电阻体的一端连接两根引出线，另一端连接一根引出线，此种引出线方式称为三线制。当热电阻和电桥配合使用时，这种引出线方式可以较好地 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 消除引出线电阻的影响，提高测量精度。所以工业热电阻多半采用这种方法，如图4-16所示。 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 （2）四线制 在电阻体的两端各连接两根引出线称为四线制，如图4-17 所示。这种引出线方式不仅消除连接线电阻的影响，而且可以消除测量电路中寄生电动势引起的误差。 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务二：PT100铂电阻温度计—热电阻温度传感器 这种引出线方式主要用于高精度的温度测量，如标准计量或实验室中。 一、热电阻测温原理 二、主要类型 三、测量电路 任务实施 任务实施 铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器,由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性好等,被广泛用于中温(-200℃～650℃)范围的温度测量中。 任务实施 PT100是一种广泛应用的测温元件，在-50~600℃℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等优点，在工业场合经常采用。本任务设计便采用PT100铂电阻温度传感器。 任务实施 $$