热敏电阻传感器主要利用电阻值随温度变化的特性来测量温度和温度相关参数。这种传感器适用于温度检测精度较高的场合。该热阻传感器具有电阻温度系数大、线性度好、性能稳定、温度范围宽、加工方便等特点。它用于测量温度范围在-200°C~+500°C内，热敏电阻的温度测量是基于金属导体的电阻值随温度的升高而增大这一事实。大部分的热阻是由纯金属材料制成的。目前，铂和铜是应用最广泛的。此外，还使用了镍、锰和钽等热阻材料。
首先，热阻传感器的分类可以根据不同的分类方法将热阻传感器分为不同的类型。
按材料分为两类：热阻传感器可分为金属热阻型和半导体热阻型两种。前者称为热阻，后者称为热敏电阻。
根据结构分为三种类型：普通型热阻，装甲热阻，薄膜热阻。
按目的分列：工业热阻，精密标准电阻。NTC热阻传感器：这种传感器是负温度系数传感器，即传感器的电阻随温度的升高而减小；PTC热阻传感器：这种传感器是一种正温度系数传感器，即传感器的电阻随温度的升高而增加。
下面是第一类热阻传感器的描述。
1.金属热阻传感器目前广泛使用的热阻材料有铂、铜、镍、铁和铋铁合金，而铂和铜是常用的热阻传感器，其电阻温度系数在一定范围内。
作为一种热阻材料，为了提高热阻的灵敏度，其有较大的电阻温度系数；电阻越大，电阻的尺寸越小；热容量越小，热阻的响应速度越快；在此范围内，应具有稳定的物理和化学性质；电阻与温度的关系最好是线性的，它应该具有良好的加工性和价格。在铂和铜中，铂的性能最好。它可以制成具有特殊结构的标准温度计。其适用范围为：铜电阻价廉线性，但温度高易氧化，只适用于较低的温度。在环境中，它逐渐被铂电阻所取代。
2.铂耐热材料的优点是：
物理化学性能非常稳定，特别是抗氧化性能好，能在较宽的温度范围内(低于1200℃)保持上述特性；易于净化，复制性好，加工性好，可制成极细铂丝或极薄铂箔；高电阻率。
缺点是电阻温度系数小，易染色，在还原介质中易变脆，价格高。
3.铜热阻
铜热阻铂金属价格昂贵，因此在某些测量精度不高、温度低的场合，铜热阻通常用于测量-50~+150℃的温度。
铜热阻具有以下特点：
在上述温度范围内，电阻与温度的关系几乎是线性的，这是近似的。
1.电阻的温度系数大于铂，电阻率低于铂。
2.易净化，加工性能好，可拉成长丝，价格低廉。
3.易氧化，不应在腐蚀介质或高温下工作。
其次，安装时应注意温度测量的准确性，安全可靠，易于维护，不影响设备的运行和生产运行。为满足上述要求，在选择热阻的安装位置和插入深度时，请注意以下几点：
1.为了保证热阻测量端与被测介质之间充分的热交换，应合理选择测点位置，避免在阀门、弯头、管道及设备死角附近的热阻。
2.带保护套的热阻具有传热和热损失的特点。为了减小测量误差，热电偶和热阻必须有足够的插入深度：
(1)对于管道中心流体温度的热阻，应将测量端插入管道中心(垂直或倾斜安装)。如果被测管道的直径为200 mm，则应选择RTD的插入深度为100 mm；
(2)为测量高温高压高速流体(如主蒸汽温度)的温度，为降低保护套管对流体的阻力，防止保护套管在流体作用下破裂，可将保护管插入浅层或热套。热阻。浅插式热阻保护套管应插入主蒸汽管，深度不小于75 mm；热插入式热阻的标准插入深度为100 mm；
(3)如果需要测量烟道内烟气的温度，即使烟道直径为4m，热阻插入深度为1m。
(4)当测量元件的插入深度超过1m时，应尽可能垂直安装，或增加支架和保护套。
第三，热阻传感器在金属中的工作原理，当温度升高时，载流子是自由电子，尽管自由电子的数目基本不变(当温度变化幅度不大时)，但每个自由电子的动能都会增加，因此在一定电场作用下，无序电子对定向运动有较大的阻力，导致金属电阻值随温度的升高而增大。。
热阻是通过电阻随温度的升高而增大的事实来测量的。
热阻传感器中的热敏电阻是一种新型的半导体测温元件。参与半导体导电的是载流子。由于半导体中载流子的数量远小于金属中自由电子的数量，其电阻率很大。随着温度的升高，更多的价电子在半导体中被热激发到更高的能级而产生新的电子空穴对。因此，参与电荷的载流子数目增加，半导体的电阻率降低。(电导率增加)。由于载流子数随温度的升高呈指数增长，半导体的电阻率随温度的升高呈指数下降。
热敏电阻是利用半导体的特性制成的温度敏感元件，使载流子的数量随温度而变化。当温度变化1°C时，某些半导体热敏电阻的电阻变化将达到(3~6)%。在一定条件下，根据测量热敏电阻值的变化，得到温度的变化。
苏泊特微信公众号
技术支持