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電阻温度計
鎖定
- 中文名
- 電阻温度計
- 外文名
- Resistance thermometer
電阻温度計簡介
電阻温度計(resistance thermometer),根據導體電阻隨温度而變化的規律來測量温度的温度計。精密的鉑電阻温度計是最精確的温度計,温度覆蓋範圍約為14~903K,其誤差可低到萬分之一攝氏度,它是能復現國際實用温標的基準温度計。我國還用一等和二等標準鉑電阻温度計來傳遞温標,用它作標準來檢定水銀温度計和其他類型的温度計。
電阻温度計金屬的電阻與温度的關係
由鉑,銅或鎳構成的普通RTD感測元件具有可重複的電阻-温度關係(R vs T)和工作温度範圍。R與T的關係定義為每度温度變化時傳感器的電阻變化量。 電阻的相對變化(電阻的温度係數)在傳感器的有用範圍內變化很小。
鉑金,是威廉·西門子爵士在1871年貝克演講中提出的一種電阻温度探測器元件。它是一種貴金屬,在最大温度範圍內具有最穩定的電阻 - 温度關係。鎳元素的温度範圍有限,因為在温度超過572°F(300°C)時,每個温度變化的電阻變化量變得非常非線性。 銅具有非常線性的電阻 - 温度關係; 然而,銅在中等温度下會氧化,不能在低於302°F(150°C)的温度下使用。
鉑是製作RTDs的最佳金屬,因為它具有非常線性的電阻 - 温度關係,在很寬的温度範圍內具有高重複性。鉑的獨特性能使其成為-272.5°C至961.78°C温度範圍內的首選材料。 它被用於定義國際温度標準ITS-90的傳感器中。 鉑金被選擇也因為它的化學惰性。
用作電阻元件的金屬的顯着特徵是在0和100℃之間,電阻與温度關係線性近似。 該電阻的温度係數由α表示,通常以Ω/(℃)為單位給出:
電阻温度計校準
為了表徵任何RTD在表示計劃使用範圍的温度範圍內的R和T關係,必須在0°C和100°C以外的温度下進行校準。 儘管RTD在實際使用中被認為是線性的,但必須證明它們對於實際使用的温度是準確的。兩種常用的校準方法分別是是定點法和比較法。
電阻温度計定點校準
用於最高精度的校準。 它使用純物質如水,鋅,錫和氬的三重點,冰點或熔點,產生已知和可重複的温度。 定點校準提供極其精確的校準(±0.001°C內)。工業級探頭常用的定點校準方法是冰浴。 該設備價格低廉,易於使用,可同時容納多個傳感器。 冰點被指定為二級標準,因為其精度為±0.005°C(±0.009°F),而主要固定點為±0.001°C(±0.0018°F)。
電阻温度計比較校準
通常與二次SPRT和工業RTD一起使用。 將被校準的温度計通過温度均勻穩定的浴槽與校準過的温度計進行比較。 與定點校準不同,可以在-100°C和500°C(-148°F至932°F)之間的任何温度下進行比較。 這種方法可能更具成本效益,因為可以用自動化設備同時校準多個傳感器。 這些電加熱和充分攪拌的浴使用硅油和熔鹽作為各種校準温度的介質。
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電阻温度計優點和限制
電阻温度計優勢
- 高精度
- 低漂移
- 適用範圍寬
- 適宜高精密的應用
電阻温度計限制
- RTDs在工業應用中很少使用於超過660℃的環境。在非常低的温度下,如低於 -270 ℃(或3K),那麼電阻的敏感度為零,因此不實用。