【正文】 阻的工作溫度范圍較窄，在工作區(qū)兩端，電阻－溫度特性曲線上有兩個(gè)拐點(diǎn)，即 TP1和 TP２ 。 NTC 材料不同或配方比例和方法不同，則 BN也不同。 性 （ 1）熱敏電阻的電阻 —溫度特性（ RTT） 熱敏電阻的電阻 — 溫度特性曲線如圖所示，ρTT與 RTT特性曲線一致。 （ 9）最大加熱電流（ Imax） 最大加熱電流是指旁熱式熱敏電阻上允許通過(guò)的最大電流。 （ 7）轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度（ TC） 拐點(diǎn)溫度，主要指正電阻溫度系數(shù)熱敏電阻和臨界溫度熱敏電阻。 （ 4）耗散系數(shù)（ H） 耗散系數(shù)是指熱敏電阻溫度變化 1℃ 所耗散的功率變化量。 BN值取決于材料的激活能 ΔE，具有 BN=ΔE／ (2K)的函數(shù)關(guān)系，式中 K為波爾茲曼常數(shù)。其主要材料是VO2并添加一些金屬氧化物。它的主要材料是摻雜 BaTiO3的半導(dǎo)體陶瓷。 ⑤原料資源豐富，價(jià)格低廉 燒結(jié)表面均已經(jīng)玻璃封裝，故可用于較惡劣環(huán)境條件。由于其功耗小，故不需采取冷端溫度補(bǔ)償，所以適合用于遠(yuǎn)距離測(cè)溫和控溫。電阻溫度系數(shù)的絕對(duì)值比金屬大 10～100倍。 大分類 小分類 代表例子 NTC 單晶 金剛石、 Ge、 Si 金剛石熱敏電阻 多晶 遷移金屬氧化物復(fù)合燒結(jié)體、無(wú)缺陷形金屬氧化燒結(jié)體、多結(jié)晶單體 、固溶體形多結(jié)晶氧化物 SiC系 Mn、 Co、 Ni、 Cu、 Al氧化物燒結(jié)體，ZrY氧化物燒結(jié)體，還原性 TiO Ge、 Si、Ba、 Co、 Ni氧化物濺射 SiC薄膜 玻璃 Ge、 Fe、 V等氧化物硫硒碲化合物玻璃 V、 P、 Ba氧化物， Fe、 Ba、 Cu氧化物， Ge、Na、 K氧化物，（ As2Se3） 、（ Sb2SeI） 有機(jī)物 芳香族化合物 聚酰亞釉 表面活性添加劑 液體 電解質(zhì)溶液 熔融硫硒碲化合物 水玻璃 As、 Se、 Ge系 熱敏電阻材料的分類 (１ ) 大分類 小分類 代表例子 PTC 無(wú)機(jī)物 BaTiO3系 Zn、 Ti、 Ni氧化物系 Si系、硫硒碲化合物 （ Ba、 Sr、 Pb） TiO3燒結(jié)體 有機(jī)物 石墨系有機(jī)物 石墨、塑料 石蠟、聚乙烯、石墨 液體 三乙烯醇混合物 三乙烯醇、水、 NaCl CTR 氧化物 V、 Ti氧化物系， Ag2S、（ AgCu）、 （ ZnCdHg） BaTiO3單晶 V、 P、（ Ba恒壓法的電路簡(jiǎn)單，并且組成橋路就可進(jìn)行溫漂補(bǔ)償，使用廣泛。四線制可以完全消除引線電阻對(duì)測(cè)量的影響，用于高精度溫度檢測(cè)。而熱電阻與檢測(cè)儀表相隔一段距離，因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大的影響。它由電阻體、絕緣管、保護(hù)膜、引線口和接線盒等部分組成。 銅熱電阻線性好，價(jià)格便宜，但它易氧化，不適宜在腐蝕性介質(zhì)或高溫下工作。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有 Pt100，測(cè)量范圍為 200~960℃ ，電阻溫度系數(shù)為 103/℃ ， 0℃ 時(shí)的電阻值為 100Ω，但鉑在高溫下，易受還原性介質(zhì)污染，使鉑絲變脆并改變鉑絲電阻與溫度間的關(guān)系，因此使用時(shí)應(yīng)裝在保護(hù)套管中。作為測(cè)溫用的熱電阻應(yīng)具有下列要求：電阻溫度系數(shù)大，以獲得較高的靈敏度；電阻率高，元件尺寸??；電阻值隨溫度變化盡量是線性關(guān)系；在測(cè)溫范圍內(nèi)，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定；材料質(zhì)純、加工方便和價(jià)格便宜等。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的精確度高，并作為重現(xiàn)國(guó)際溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。其缺點(diǎn)是若有一支熱電偶斷路，儀表反映不出來(lái)。 典型的熱電偶測(cè)溫線路 利用熱電偶測(cè)量大型設(shè)備的平均溫度時(shí)，可將熱電偶串聯(lián)或并聯(lián)使用，如圖所示。對(duì)細(xì)管道內(nèi)流體的溫度測(cè)量應(yīng)尤為注意。在工業(yè)生產(chǎn)中，熱電偶常與毫伏計(jì)連用（ XCZ型動(dòng)圈式儀表）或與電子電位差計(jì)連用，后者精度較高，且能自動(dòng)記錄。當(dāng)環(huán)境溫度高于 20℃ 時(shí)，熱電偶輸出的熱電動(dòng)勢(shì)減小， RCu增大，電橋輸出電壓左正右負(fù)；低于 20℃ 時(shí)， RCu減小，電橋輸出電壓左負(fù)右正。 補(bǔ)償電橋 ④電橋補(bǔ)償法 利用不平衡電橋產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)可以補(bǔ)償熱電偶參考端因溫度變化而產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)，稱為電橋補(bǔ)償法。 補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào) 配用熱電偶型號(hào) 補(bǔ)償導(dǎo)線 絕緣層顏色 正極 負(fù)極 正極 負(fù)極 SC S SPC（銅） SNC（銅鎳） 紅 綠 KC K KPC（銅） KNC（康銅） 紅 藍(lán) KX K KPX（鎳鉻） KNX（鎳硅） 紅 黑 EX E EPX（鎳鉻） ENX（銅鎳） 紅 棕 常用補(bǔ)償導(dǎo)線的特性 ③熱電動(dòng)勢(shì)修正法 由于熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系曲線（即刻度特性或分度表）是參考端保持在 T0=0℃ 時(shí)獲得的，當(dāng)參考端溫度Tn≠0℃ 時(shí)，熱電偶的輸出熱電動(dòng)勢(shì)將不等于 EAB(T,T0)，而等于EAB(T,Tn)。為了節(jié)約貴重金屬，熱電偶電極不能做得很長(zhǎng)，但在 0~100℃范圍內(nèi)，可以用與熱電偶電極有相同熱電特性的廉價(jià)金屬制作成補(bǔ)償導(dǎo)線來(lái)延伸熱電偶。為了消除這種誤差，可采取下列溫度補(bǔ)償或修正措施。 鎧裝型熱電偶 ③薄膜型熱電偶 薄膜型熱電偶是由兩種薄膜熱電極材料，用真空蒸鍍、化學(xué)涂層等辦法蒸鍍到絕緣基板上而制成的一種特殊熱電偶，如圖所示。 普通型熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖 1— 接線盒； 2— 保護(hù)套管； 3— 絕緣套管； 4— 熱電偶絲 ②鎧裝型熱電偶 鎧裝型熱電偶又稱套管熱電偶。主要缺點(diǎn)是鐵極易氧化，采用發(fā)藍(lán)處理后可提高抗銹蝕能力 MK 銅 銅鎳 300 350 電偶，復(fù)現(xiàn)性好，穩(wěn)定性好，精度高，價(jià)格便宜。復(fù)現(xiàn)性好，熱電動(dòng)勢(shì)大，但精度不如 WRLB 鎳鉻－考銅 EA－ 2 ～ 2 mm 鎳鉻合金 56%Cu， 44%Ni 600 800 價(jià)格比較便宜，工業(yè)上廣泛應(yīng)用。在高溫還原性氣體中（如氣體中含 CO、 H2等）易被侵蝕，需要用保護(hù)套管?？焖贌犭娕加糜跍y(cè)量高溫熔融物質(zhì)的溫度，通常是一次性使用，故又稱為消耗式熱電偶。工程上用于熱電偶的材料應(yīng)滿足以下條件：熱電動(dòng)勢(shì)變化盡量大，熱電動(dòng)勢(shì)與溫度關(guān)系盡量接近線性關(guān)系，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，易加工，復(fù)現(xiàn)性好，便于成批生產(chǎn)，有良好的互換性。 當(dāng)熱電偶的材料均勻時(shí)，熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)大小與電極的幾何尺寸無(wú)關(guān)，僅與熱電偶材料的成分及冷、熱兩端的溫度差有關(guān)。這種現(xiàn)象早在 1821年首先由西拜克（ Seeback）發(fā)現(xiàn)，所以又稱西拜克效應(yīng)。 （二）熱電偶溫度傳感器 熱電偶是目前溫度測(cè)量中使用最普遍的傳感元件之一。 ③研制家用電器、汽車及農(nóng)畜業(yè)所需要的價(jià)廉的溫度傳感器。美國(guó)麻省理工學(xué)院正在研制一種激光溫度計(jì)，最高溫度可達(dá) 8000℃ ，專門用于核聚變研究。目前國(guó)外有可測(cè)到 5000℃ 的產(chǎn)品。 ②光譜高溫計(jì)。非接觸式溫度傳感器理論上不存在熱接觸式溫度傳感器的測(cè)量滯后和在溫度范圍上的限制，可測(cè)高溫、腐蝕、有毒、運(yùn)動(dòng)物體及固體、液體表面的溫度，不干擾被測(cè)溫度場(chǎng)，但精度較低，使用不太方便。經(jīng)濟(jì)性好、價(jià)格便宜。 ④超低溫?zé)犭娮琛? ②管纜熱電阻。使用這類測(cè)溫方法的溫度傳感器主要有膨脹式溫度傳感器、電阻式溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器。各種傳感器因測(cè)量范圍不同而被使用在不同的場(chǎng)合，其測(cè)溫范圍分類見表。熱力學(xué)溫度是國(guó)際上公認(rèn)的最基本溫度，國(guó)際溫標(biāo)最終以它為標(biāo)準(zhǔn)而不斷完善。 為了定量地描述溫度的高低，必須建立溫度標(biāo)尺，即溫標(biāo)。許多生產(chǎn)過(guò)程都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，需要測(cè)量溫度和控制溫度。 ，能夠根據(jù)工作系統(tǒng)的特點(diǎn)及溫度要求，找 出匹配的溫度傳感器。 。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、熱敏電阻溫度傳感器和集成溫度傳感器等。 溫度是國(guó)際單位制給出的基本物理量之一?，F(xiàn)在，溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過(guò)了其他傳感器的市場(chǎng)份額。 。 【能力要求】 統(tǒng)中的作用。 （一）溫度概述 溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)非常重要的參數(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)溫度的測(cè)量越來(lái)越普遍，而且對(duì)溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度也有了更高的要求。熱力學(xué)溫標(biāo)確定的溫度數(shù)值為熱力學(xué)溫度（符號(hào)為 T），單位為開爾文（符號(hào)為 K）， 1K等于水三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的 1/。簡(jiǎn)單的溫度傳感器往往是由感溫元件和顯示裝置組成一體的，一般在現(xiàn)場(chǎng)使用。這類溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、精度高、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。改進(jìn)后可連續(xù)工作 2022小時(shí)，失效率小于 1%，使用期為 10年。測(cè)量范圍為 200～ +500℃ ，精度為 、 級(jí)。適用于高靈敏度的微小溫度測(cè)量場(chǎng)合。當(dāng)選擇合適的接收檢測(cè)裝置時(shí)，便可測(cè)得被測(cè)對(duì)象發(fā)出的熱輻射能量并且轉(zhuǎn)換成可測(cè)量和顯示的各種信號(hào)，實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量。一般分為光學(xué)高溫計(jì)、比色高溫計(jì)、輻射高溫計(jì)和光電高溫計(jì)。特點(diǎn)是響應(yīng)快 (約為 10ms)，方向性強(qiáng)。如 NBS公司用氦氖激光源的激光做光反射計(jì)可測(cè)很高的溫度，精度為 1%。 ②提高溫度傳感器的精度和可靠性。 ⑥發(fā)展數(shù)字化、集成化和自動(dòng)化的溫度傳感器。 兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體 A和 B組合成如圖所示回路，若導(dǎo)體 A和 B的連接處溫度不同（設(shè) T＞ T0），則在此閉合回路中就有電流產(chǎn)生，也就是說(shuō)回路中有電動(dòng)勢(shì)存在，這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明，熱電動(dòng)勢(shì)與熱電偶兩端的溫度差成正比例，即 )(),( 00 TTKTTE AB ??式中， K與導(dǎo)體的電子濃度有關(guān)。 理論上講，任何兩種不同材料的導(dǎo)體都可以組成熱電偶，但為了準(zhǔn)確可靠地測(cè)量溫度，對(duì)組成熱電偶的材料必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的選擇。表面熱電偶又稱為薄膜型熱電偶，專門用于測(cè)量物件的表面溫度，使用時(shí)用膠水貼附于被測(cè)物表面，它的熱慣性極小，響應(yīng)極快。測(cè)量溫度較高，一般用來(lái)測(cè)量 1000 ℃ 以上高溫。高溫下抗氧化能力強(qiáng)，在