
电阻高温计(Resistance Thermometer 或 Resistance Temperature Detector, RTD)是一种基于导体或半导体材料的电阻值随温度变化而变化的原理制成的温度测量仪器。其核心是利用感温电阻体(通常为铂丝)在温度变化时电阻值发生相应改变的特性,通过精确测量电阻值来确定被测物体的温度。
测温原理 (Principle of Operation)
依据金属导体的电阻-温度特性关系。大多数纯金属的电阻率随温度升高近似呈线性增加,满足关系式:
$$R_t = R_0 [1 + alpha (t - t_0)]$$
其中:
通过精确测量 $R_t$,即可计算出对应的温度 $t$。
核心元件 - 感温电阻体 (Sensing Element)
测量电路 (Measurement Circuit)
为了精确测量感温电阻体微小的电阻变化(对应温度变化),通常采用惠斯通电桥(Wheatstone Bridge)或恒流源配合高精度电压测量电路。现代设备常使用数字转换器和微处理器进行自动测量和线性化处理。
来源参考:国际温度咨询委员会(CCT)关于 ITS-90 的实施指南明确规定了标准铂电阻温度计(SPRT)的使用。
来源参考:《工业过程测量与控制手册》 详细描述了 RTD 在工业自动化中的选型和应用。
特性 | 电阻高温计 (RTD) | 热电偶 (Thermocouple) |
---|---|---|
原理 | 电阻随温度变化 | 热电效应(塞贝克效应) |
精度 | 高(尤其在中温段) | 相对较低(需冷端补偿) |
稳定性 | 优(长期漂移小) | 相对较差(易老化、漂移) |
线性度 | 好 | 较差(需线性化) |
灵敏度 | 相对较低(电阻变化小) | 高(输出电压变化大) |
测温范围 | 中低温优(-200°C ~ 850°C) | 高温优(最高可达 2300°C) |
响应速度 | 较慢(保护套管影响) | 快(裸露接点) |
成本 | 较高 | 较低 |
电阻高温计(RTD)是一种基于电阻-温度效应、以铂电阻为核心感温元件的高精度、高稳定性温度传感器,特别适用于需要精确测量和长期稳定性的中低温场合。其设计和性能受到国际标准的严格规范。
电阻高温计是一种基于金属导体电阻随温度变化特性来测量高温环境的温度传感器。以下是其核心要点:
电阻高温计利用金属导体(如铂、铜)的电阻值与温度呈线性关系的特性进行测温。其数学表达式为: $$ Rt = R{t0}[1 + alpha (t - t_0)] $$ 其中,$Rt$为温度$t$时的电阻值,$R{t0}$为基准温度$t_0$时的电阻值,$alpha$为电阻温度系数。通过测量电阻值变化反推温度。
特性 | 电阻高温计 | 辐射高温计(非接触式) |
---|---|---|
测温原理 | 接触式,电阻变化 | 非接触式,测量物体辐射能 |
适用温度 | ≤850℃ | 超高温(如1000℃以上) |
精度 | ±0.1~1℃ | ±5~10℃(受表面发射率影响) |
典型场景 | 工业设备内部测温 | 熔炉、运动物体表面测温 |
综合信息来自铂电阻特性、测温原理公式及结构设计。
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