| 中文名称 | 金属材料电阻温度特征参数的测定 | 外文名称 | Test of pitting corrosion resistance of stainless steels in the ferric chloride solution |
|---|---|---|---|
| 标准号 | GB/T 4067-1999 | 发布日期 | 1999-11-01 |
本标准参考美国材料与试验学会ASTMB70-1990(1995)《电热用金属材料电阻随温度变化标准测量方法》、ASTMB84-1990(1995)《精密电阻器用合金丝电阻温度常数标准测量方法》和ASTMB114-1990(1995)《分流器和精密电阻器用片材电阻温度册数标准测量方法》三个标准。为满足包括电阻、电热合金在内的各类金属材料翠电阻温度特征参数检测的不同需要，对GB/T 4067-1983进行修订。本标准的主要技术指标与ASTM标准基本相同，在控温精度、对热电偶具体要求方面结合国情作了调整和补充，与ASTM标准略有差异。
本标准此次修订在以下方面进行了修改:
──增加了"引用标准"、"定义"、"原理"三章。
──扩大了适用范围、增加了精密电阻合金片(带)材和电热合金的技术内容。
──术语中增加了"电阻温度因数"及"峰值温度"两个特征参数。
──删去了因具体情况而异的属于"操作规程"的内容。
──在应力等重要影响因素的控制上，较以前严格。
自本标准实施之日起，代替GB/T4067-1983《金属材料电阻特性参数测定发放》。
本标准附录A是提示的附录。
本标准由国家冶金工业局提出。
本标准由冶金信息标准研究院归口。
本标准主要起草单位:首钢总公司冶金研究院。
本标准主要起草人:李丽敏、张晓义、李昕。
本标准1983年12月首次发布。
本标准规定了金属材料及其他相关导电材料电阻温度特征参数测量方法的定义、原理、测试装置、试样制备、试验电流、测量程序、测量结果计算、试验报告、精度和偏差等。
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标准号 StandardNo:GB/T 4067-1999
中文标准名称StandardTitle in Chinese:金属材料电阻温度特征参数的测定
英文标准名称:Test of pitting corrosion resistance of stainless steels in the ferric chloride solution
发布日期IssuanceDate :1999-11-01
实施日期ExECUteDate:2000-08-01
首次发布日期FirstIssuance Date :1983-12-23
标准状态StandardState :现行
复审确认日期ReviewAffirmance Date :2010-07-28
计划编号Plan No:
代替国标号ReplacedStandard : GB/T 4067-1983
被代替国标号ReplacedStandard:
废止时间RevocatoryDate :
采用国际标准号AdOPTEDInternational Standard No:ASTM B70:1990(1995)
采标名称ADOPtedInternational Standard Name:
采用程度ApplicationDEGRee : EQV
采用国际标准AdoptedInternational Standard :其他
国际标准分类号(ICS) :77.040.01
中国标准分类号(CCS) :H21
标准类别StandardSort:方法
标准页码Number ofPages:
标准价格(元)Price(￥) :
主管部门Governor :中国钢铁工业协会
归口单位TechnicalCommittees :全国钢标准化技术委员会
起草单位DraftingCommittee:首钢总公司冶金研究院
请问金属电阻率与温度有什么关系
电阻率与温度经过深入研究的话是不成正比关系的，而是呈一次函数关系，有个公式材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t-0 ℃...
金属材料有哪些，金属材料价格
有黑色金属与有色金属。
电阻 温度 公式
1、电阻温度换算公式： R2=R1*(T+t2)/(T+t1) R2 = 0.26 x (235 +(-40))/(235 + 20)=0.1988Ω 计算值 80 A t1--...
所有金属材料的密度是多少呢?
材料名称 密度克/厘米3 材料名称 密度克/厘米3 灰口铸铁 6.6~7.4 不锈钢 1Crl8NillNb、Cr23Ni18 7.9 白口铸铁 7.4~7.7 2Cr13Ni4Mn9...
求告知金属材料有那些
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。 （注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料） &n...
电阻将按下列公式随温度发生变化:
R=R0(1+aθ)
式中R是θ℃的电阻，R0是0℃时的电阻，a是常数。比较精确的式子是:
R=R0(l+aθ+bθ2)
式中b是第二个常数。电阻温度计在-260℃~+1200℃范围内，可作极精确的测定。它适用范围广，远远超出水银温度计。可作测温的标准。
黑色金属
黑色金属一般是指钢铁材料，钢铁材料是工业中应用最广、用量最多的金属材料，它们是以铁为基的合金。含碳量小于2.11%（重量）的合金称为钢；而含碳量大于2.11%（重量）的合金称为生铁。工程实际中用的钢和铸铁除含铁、碳以外，还含有其他元素，其中一类是杂质元素，如硫、磷、氢等；另一类是根据使用性能和工艺性能的需要，有意加入的合金元素，常见的有铬、镍、锰和钛等。
钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢材性质影响很大。钢中的碳的含量对钢的性质有决定性的影响，含碳量低，钢的强度较低，但塑性大，延伸率和冲击韧性高钢质较软，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高，钢的强度高、塑性小、硬度大、性脆和不易加工。
硫、磷为钢中的有害元素，含量稍多会严重影响钢的塑性和韧性，磷使钢显著产生冷脆性，硫则产生热脆性。
钢及其合金的分类和牌号表示方法。钢材具有很多重要的优良特性，如材质均匀、性能可靠；有高的强度和较好的塑性、韧性，可承受各种性质的载荷；具有优良的可加工性，可焊、可铆、可制成各种形状的型材和零件。
钢的力学性能（如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等）决定于钢的成分和金相组织。钢的成分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。
在工程中更通用的分类为：
按化学成分分类：可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。
按主要质量等级分类：
普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢；
普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢；
普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。
热电阻的主要分类：
①普通型热电阻
从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
②端面热电阻
端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
③铠装热电阻
铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2--φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：
1、体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；
2、机械性能好、耐振，抗冲击；
3、能弯曲，便于安装；
4、使用寿命长。
④隔爆型热电阻
隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
热电阻（thermal resistor）是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻常用的感温材料种类较多，最常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁—镍等。
热电阻常用的只有两种，Pt100和Cu50，Pt100测温范围是-200~650度，Cu50测温范围是-50~150度，确定温度范围时要留一定的余量。
比如测的介质温度一般在130度，选择Cu50就不太合适了，因为余量太少，很可能最高温度就超过150度而测不出来。
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
扩展资料：
热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成。热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。
端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
参考资料来源：百度百科——热电阻
金属电阻温度系数的计算表达式：ρ=RS/L。
金属电阻温度系数作为一个反映电阻随温度变化的参数在金属互连线的可靠性测试中被广泛使用。对电阻温度系数的内在含义进行了详细的阐述，指出电阻温度系数的大小与金属互连层的微观结构相关，与电迁移测试的结果具有较强的相关性。
电阻温度系数可以作为一个金属互连层可靠性监测的早期参数，对工艺发展、产品验证以及在线监测进行早期预测。
金属电阻温度系数的变化：
在半导体中，金属互连层（铝或铜）的阻值在常温附近的范围内与它的温度具有线性关系，这也是半导体测试中金属互连线经常被用来作为温度传感器的原因。半导体中用电阻温度系数来表征金属的阻值和它的温度之间的关系。电阻温度系数表示单位温度改变时，电阻值（电阻率）的相对变化。
电阻温度系数并不恒定而是一个随着温度而变化的值。随着温度的增加，电阻温度系数变小。因此，我们所说的电阻温度系数都是针对特定的温度的。
对于一个具有纯粹的晶体结构的理想金属来说，它的电阻率来自于电子在晶格结构中的散射，与温度具有很强的相关性。实际的金属由于工艺的影响，造成它的晶格结构不再完整，例如界面、晶胞边界、缺陷、杂质的存在，电子在它们上面的散射形成的电阻率是一个与温度无关的量。
首先，前半个问题表达比较隐晦。“分析用同一种金属材料制成的结构,为什么要规定不同的初始电阻值”看完后半个问题，你可以大胆猜测，这种结构是热电阻吧？
好的，我们带着这个假设继续思考。问题的核心落在，同一种金属,为什么有不同的初始电阻值根据电阻的决定式，电阻的大小不仅和电阻率有关，还与长度、横截面积有关，因此，……
接下来看后半个问题，初始电阻值小的热电阻有什么特点？初始电阻值小的电阻，测温范围会比较大，测温精度会比较高。
祝，各位，考试成绩理想！
热电阻（thermal resistor）是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛套用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由纯金属材料制成，目前套用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻常用的感温材料种类较多，最常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁—镍等。
基本介绍 中文名 ：热电阻 外文名 ：thermal resistor 主要种类 ：普通型热电阻，铠装热电阻 含义 ：中低温区最常用的一种温度检测器 热电阻,工作原理,主要种类,普通型热电阻,铠装热电阻,端面热电阻,隔爆型热电阻,测温原理,实际套用,接线方式,安装方法,安装要求,安装注意,主要区别,测量方法, 热电阻 1、压簧式感温元件，抗振性能好； 热电阻（图1） 2、测温精度高； 3、机械强度高，耐高温耐压性能好； 4、进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定。 工作原理 热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成，目前套用最多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。 热电阻（图2） 主要种类 普通型热电阻 从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。 铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2--φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点： 1、体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小； 2、机械性能好、耐振，抗冲击； 3、能弯曲，便于安装； 4、使用寿命长。 端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 测温原理 热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 热电阻（图3） 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 Rt=AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。 相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的套用极其广泛。 工业上常用金属热电阻从电阻随温度的变化来看，大部分金属导体都有这个性质，但并不是都能用作测温热电阻，作为热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大（在同样灵敏度下减小感测器的尺寸）、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函式关系（最好呈线性关系）。 实际套用 目前套用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000；铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的套用最为广泛。 热电阻（图4） 接线方式 热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。 热电阻（图5） 目前热电阻的引线主要有三种方式： 二线制 ：在热电阻的两端各连线一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连线导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合 三线制 ：在热电阻的根部的一端连线一根引线，另一端连线两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。 四线制 ：在热电阻的根部两端各连线两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。 热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连线导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连线导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。 安装方法 安装要求 对热电阻的安装，应注意有利于测温准确，安全可靠及维修方便，而且不影响设备运行和生产操作。要满足以上要求，在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点： 热电阻（图6） 1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换，应合理选择测点位置，尽量避免在阀门，弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。 2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失，为了减少测量误差，热电偶和热电阻应该有足够的插入深度： 1）对于测量管道中心流体温度的热电阻，一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。如被测流体的管道直径是200毫米，那热电阻插入深度应选择100毫米； 2）对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度)，为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂，可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。浅插式的热电阻保护套管，其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm；热套式热电阻的标准插入深度为100mm。 3）假如需要测量是烟道内烟气的温度，尽管烟道直径为4m，热电阻插入深度1m即可。 4）当测量原件插入深度超过1m时，应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。 安装注意 1、热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上，安装时应有保护套管，以方便检修和更换。 热电阻（图7） 2、测量管道内温度时，元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。 3、温度动圈表安装时，开孔尺寸要合适，安装要美观大方。 4、高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。 5、要根据不同的温度选择不同的测量元件。一般测量温度小于400℃时选择热电阻。 6、接线要合理美观，表针指示要正确。 主要区别 热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，尽管其作用相同都是测量物体的温度，但是他们的原理与特点却不尽相同。 热电阻（图8） 热电偶是温度测量中套用最广泛的温，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态回响好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连线成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成；温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电势也不相同，而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时，因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散，当他们达到一定的平衡后所形成的电势，接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上套用的热电偶具有一个标准规范，国际上规定热电偶分为八个不同的分度，分别为B，R，S，K，N，E，J和T，其测量温度的最低可测零下270℃，最高可达1800℃，其中B，R，S属于铂系列的热电偶，由于铂属于贵重金属，所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极，绝缘管，保护套管和接线盒等部分组成，而铠装型热电偶则是将热电偶丝，绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后，经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递，这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线，其主要作用就是与热电偶连线，使热电偶的参比端远离电源，从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种，延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同，但是实际中，延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属，一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了，热电偶的正极连线补偿导线的红色线，而负极则连线剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。 热电阻（图9） 热电阻不仅广泛套用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。但是由于他的测温范围使他的套用受到了一定的限制，热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多，也可以远传电信号，灵敏度高，稳定性强，互换性以及准确性都比较好，但是需要电源激励，不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800℃，铜热电阻为零下40到140℃。热电阻和热电偶一样的区分类型，但是他却不需要补偿导线，而且比热电偶便宜。 铂热电阻的安装形式很多，有固定螺纹安装，活动螺纹安装，固定法兰安装，活动法兰安装，活动管接头安装，直行管接头安装等等。 热电阻与热电偶的选择最大的区别就是温度范围的选择，热电阻是测量低温的温度感测器，一般测量温度在-200~800℃，而热电偶是测量中高温的温度感测器，一般测量温度在400~1800℃，在选择时如果测量温度在200℃左右就应该选择热电阻测量，如果测量温度在600℃就应该选择K型热电偶，如果测量温度在1200~1600℃就应该选择S型或者B型热电偶。 热电阻（图10） 热电阻与热电偶相比有以下特点： 1、同样温度下输出信号较大，易于测量。 2、测电阻必须借助外加电源。 3、热电阻感温部分尺寸较大，而热电偶工作端是很小的焊点，因而热电阻测温的反应速度比热电偶慢； 4、同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高。 热电偶和热电阻区别: 第一、信号的性质，热电阻本身是电阻，温度的变化，使电阻产生正的或者是负的阻值变化；而热电偶是产生感应电压的变化，他随温度的改变而改变虽然都是接触式测温仪表，但它们的测温范围不同，热电偶使用在温度较高的环境，如铂铑30---铂铑6(B型)测量范围为300度~~1600度，短期可测1800度。S型测一20~~1300(短期1600),K型测一50~~1000，短期1200)XK型一50~~600(800),E型一40~~800(900)还有J型，T型等。这类仪表一般用于500度以上的较高温度，低温区时输出热电势很，当电势小时，对抗干扰措施和二次表和要求很高，否则测量不准，还有，在较低的温度区域，冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出，不易得到全补偿。这时在中低温度时，一般使用热电阻测温范围为一200~~500，甚至还可测更低的温度(如用碳电阻可测到1K左右的低温)现在正常使用铂热电阻Pt100，(也有Pt50、100和50代表热电阻在0度时的阻值。在旧分度号中用BA1,BA2来表示，BA1在0度时阻值为46欧姆，在工业上也有用铜电阻，分度号为CU50和CU100，但测温范围较小，在一50~~150之间，在一些特殊场合还有铟电阻、锰电阻等)。 热电阻（图11） 第二、工作中的现场判断 热电偶有正负极、补偿导线也有正负之分，首先保证连线，配置确在运行中。常见的有短路，断路，接触不良(有万用表可判断)和变质(根据表面颜色来鉴别)。检查时，要使热电偶与二次表分开，用工具短接二次表上的补偿线，表指示室温再短接热电偶接线端子，表批示热电偶所在的环境温度(不是，补偿线有故障)，再用万用表mv档大体估量热电偶的热电势(如正常，请检查工艺)。 热电阻短路和断路用万用表可判断，在运行中，怀疑短路，只要将电阻端拆下一个线头看显示仪表，如到最大，热电阻短路回零，导线短路，保证正常连线和配置时，表值显示低或不稳，保护管可能性进水了显示最大，热电阻断路显示最小短路。 第三、从材料上分，热阻是一种金属材料，具有温度敏感变化的金属材料，热电偶是双金属材料，既两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属丝的两端产生电势差。 第四、两种感测器检测的温度范围不一样，热阻一般检测0-150度温度范围(当然可以检测负温度)，热电偶可检测0-1000度的温度范围(甚至更高)所以，前者是低温检测，后者是高温检测。 测量方法 热电阻温度计的原理是利用导体或半导体的电阻随温度变化这一特性。热电阻温度计的主要优点有：测量精度高，复现性好；有较大的测量范围，尤其是在低温方面；易于使用在自动测量中，也便于远距离测量。同样，热电阻也有缺陷，在高温（大于850℃）测量中准确性不好；易于氧化和不耐腐蚀。 热电阻（图12） 目前，用于热电阻的材料主要有铂、铜、镍等，采用这些材料主要是它们在常用温度段的温度与电阻的比值是线性关系，我们这里主要介绍铂电阻温度计。 铂是一种贵金属，它的物理化学性能很稳定，尤其是耐氧化能力很强，它易于提纯，有良好的工艺性，可以制成极细的铂丝，与铜，镍等金属相比，有较高的电阻率，复现性高，是一种比较理想的热电阻材料，缺点是电阻温度系数较小，在还原介质中工作易变脆，价格也较贵。铂的纯度通常用电阻比来表示： W(100)=R100/R0 R100表示100℃时的电阻值；R0表示0℃时的电阻值 根据IEC标准，采用W(100)=13850 初始电阻值为R0=100Ω（R0=10Ω）的铂电阻为工业用标准铂电阻，R0=10Ω的铂电阻温度计的阻丝较粗，主要套用于测量600℃以上的温度。铂电阻的电阻与温度方程为一分段方程： Rt=R0[1+At+Bt2+C(t－100℃)t3] t 表示在－200～0℃ Rt=R0(1+At+Bt2) t表示在0～850℃ 解此方程，则可根据电阻值已知温度值，但实际工作中，可以查热电阻分度表来根据电阻值确定温度值。 根据标准规定，铂热电阻分为A级和B级，A级测温允许误差±（015℃+0002|t|）, B级测温允许误差±（03℃+0005|t|）。 现场使用的热电阻一般都是铠装热电阻，它是由热电阻体、绝缘材料、保护管组成，热电阻体和保护管焊接一起，中间填充绝缘材料，这样能够很好的保护热电阻体，耐冲击，耐震，耐腐蚀。 三线制铂热电阻测量方法： 铂热电阻有两线制，三线制，四线制几种，两线制在测量中误差较大，已不使用，现在工业用一般是三线制的，实验室用一般为四线制。这里主要介绍下三线制铂热电阻的接线。三线制铂热电阻是在电阻的a端并联一个c端，从而实现电阻引出a，b，c三个接线端子，这样，由b导线引入的测量导线本身的电阻，可以由c导线来补偿，使引线电阻不随温度变化而引入的引线电阻误差的影响减小很多。三线制铂热电阻，在二次仪表中，均有可变阻值的电桥，根据所配合的铂热电阻的量程不同，可以对二次仪表的电桥中的铂热电阻进行微调，能进行更精确的测量。 热电阻温度计分度新方法： 工业铂电阻温度计是一种被广泛使用的测温仪器。长期以来，国内外相关标准或技术规范中普遍采用CVD方程的计算方法对其进行检定分度。但采用CVD方程检定分度的工业铂电阻温度计准确度不高、稳定性低、不确定度较大，无法作为传递标准使用。 为此，多数工业测温领域或要求不高的实验室只能采用精度较高的标准铂电阻温度计作为溯源传递标准，但实际工业测温领域由于各种条件限制，标准铂电阻温度计无法使用，使得温度量值传递和溯源在这些地方无法实现，不能开展实际的计量校准工作。 对工业铂热电阻温度计进行检定分度的可行性，并与普遍采用的CVD方程给出的温度—电阻关系计算结果相比较，进而给出二者存在的差异，探讨建立精密工业铂电阻温度计作为传递标准的途径与方法。通过对不同型号、不同厂家制造的多支工业铂热电阻在不同温区分别开展研究和分析，给出每支温度计的实验结果、数据曲线及采用两种不同方法分度所引起的测量误差。 实验证明，ITS-1990国际温标的内插方法用于工业铂热电阻温度计是可行的，与CVD方程用于工业铂电阻检定分度的计算方法相比，具有较好的准确性和一致性。此前，义大利和加拿大的国家计量技术机构进行了采用国际温标内插公式研究工业铂电阻分度方法的工作。 提高工业电阻测温准确性和稳定性的传统手段都在元件纯度、封装技术、制作流程上下功夫；则从计算方法上给出了新思路，为精密铂电阻和工业铂电阻在温度量值传递和溯源体系的完善奠定了基础，可广泛套用于工业铂电阻的测温领域。
摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性
1、引言
热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-0003~+06）℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为:
Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件
常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。
2、实验装置及原理
实验装置
FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）以及控温用的温度传感器），连接线若干。
实验原理
根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为
（1—1）
式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为
（1—2）
式中 为两电极间距离， 为热敏电阻的横截面， 。
对某一特定电阻而言， 与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有
（1—3）
上式表明 与 呈线性关系，在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值，
以 为横坐标， 为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数 下式给出
（1—4）
从上述方法求得的b值和室温代入式（1—4），就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻 在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，B、D之间为一负载电阻 ，只要测出 ，就可以得到 值。
当负载电阻 → ，即电桥输出处于开
路状态时， =0，仅有电压输出，用 表示，当 时，电桥输出 =0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定，R4为待测电阻，R4 = RX，则当R4→R4+△R时，因电桥不平衡而产生的电压输出为：
（1—5）
在测量MF51型热敏电阻时，非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 ， ，且 ，则
（1—6）
式中R和 均为预调平衡后的电阻值，测得电压输出后，通过式（1—6）运算可得△R，从而求的 =R4+△R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）之电阻~温度特性研究桥式电路，并设计各臂电阻R和 的值，以确保电压输出不会溢出（本实验 =10000Ω， =43230Ω）。
根据桥式，预调平衡，将“功能转换”开关旋至“电压“位置，按下G、B开关，打开实验加热装置升温，每隔2℃测1个值，并将测量数据列表（表二）。
表一 MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）之电阻～温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非平衡电桥电压输出形式（立式）测量MF51型热敏电阻的数据
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t℃ 104 124 144 164 184 204 224 244 264 284
热力学T K 2834 2854 2874 2894 2914 2934 2954 2974 2994 3014
00 -125 -270 -425 -584 -748 -916 -1078 -1264 -1444
00 -2592 -5299 -789 -10272 -1248 -14519 -16301 -18154 -19779
43230 40638 37931 35340 32958 30749 28711 26929 25076 23451
根据表二所得的数据作出 ～ 图，如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ，即MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）的电阻～温度特性的数学表达式为 。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻～温度特性的测量值，与表一所给出的参考值有较好的一致性，如下表所示：
表三 实验结果比较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相对误差 % 074 058 160 089 499 620 740 818 1000
从上述结果来看，基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现，随着温度的升高，电阻值变小，但是相对误差却在变大，这主要是由内热效应而引起的。
5、内热效应的影响
在实验过程中，由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过，热敏电阻的电阻值大，体积小，热容量小，因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升，这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时，必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验，我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器，可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出，特别适于高精度测量。又由于元件的体积小，形状和封装材料选择性广，特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器，可应用与各种生产作业，开发潜力非常大。
电阻温度系数公式是TCR=dR/RdT。
电阻温度系数（temperature coefficient of resistance，简称TCR）表示当温度改变1摄氏度时，电阻值的相对变化，单位为ppm/℃。有负温度系数、正温度系数及在某一特定温度下电阻值会发生突变的临界温度系数。
紫铜的电阻温度系数为1/2345℃。电阻温度系数是一个与金属的微观结构密切相关的一个参数，在没有任何缺陷的情况下，它具有理论上的最大值。也就是说，电阻温度系数本身的大小在一定程度上表征了金属工艺的性能。
在新技术工艺的研发过程或在线监测中，我们可以利用电阻温度系数对金属的可靠性进行早期监测与快速评估。
制动电阻的计算
制动电阻的选型：动作电压710V。电阻功率（千瓦）=电机千瓦数(百分之10-百分之50)，制动电阻值（欧姆）粗略算法：R=U/2I~U/I 在我们国内，直流回路电压计算请看下方具体内容：U=380141411V=600V这当中，R：电阻阻值，U：直流母线放电电压，I：电机额定电流。
热阻一般检测0-150度温度范围（当然可以检测负温度），热耦可检测0-1000度的温度范围（甚至更高）所以，前者是低温检测，后者是高温检测。
拓展知识：
从材料上分，热阻是一种金属材料，具有温度敏感变化的金属材料，热耦是双金属材料，既两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属丝的两端产生电势差。
热电偶是一种常见的温度检测传感器，用于感测温度工作原理是温度变化其两端电位大小不同；热电阻也可以称是一种热敏传感器，但其是随温度变化电阻发生变化。
