2023-05-15 09:09:56 由 yihong 发表
基于电阻随温度变化的温度传感器(RTD)可分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)。铂金RTD是PTC电阻传感器的最佳范例。其他PTC RTD包括铁、镍和铜RTD。图1显示了典型的电阻传感器仪器原理图。
图1:典型的电阻传感器仪器原理图
PTC RTD通常是金属(铂),并且具有相当线性的温度电阻响应。NTC RTD是半导体或半金属(掺杂锗,Cernox™)。它们的响应曲线非常非线性,但对温度变化更敏感。
正温度系数(PTC) RTD——最常见的PTC RTD是铂。铂电阻传感器因其在广泛温度范围内的准确性和再现性以及互换性而成为行业标准。测量范围为-258°C至600°C,通常使用铂RTD进行高精度测量。工业级铂RTD是线绕装置,封装在玻璃或陶瓷中,使其耐用,适用于一般用途。
铂RTD遵循标准响应曲线,符合规定的公差(IEC 751)。B级精度的行业标准规定为在273K时指定的0.00385 K-1电阻温度系数的±0.3K和±0.75%的变化。在70K以下,铂的RTD仍然可以使用,但需要单独校准。
像所有的电阻器一样,铂RTD可以通过电流激励或电压测量来测量。常见的配置有双引线、三引线和四引线测量。双引线测量无法校正引线电阻,因此只能在传感器靠近温度变送器的应用中使用。由于它们的电阻随温度的变化在很大范围内是线性的,所以在整个范围内都可以使用单电流激励(1 mA)。
负温度系数(NTC)RTD——NTC电阻器通常是具有非常强的电阻温度依赖性的半导体,电阻随温度的升高而降低。电阻在其有用的温度范围内变化五个数量级并不罕见。最常见的三种是锗、Cernox™, 和氧化钌(Rox™) RTD。碳玻璃RTD仍在使用,但它们通常被Cernox™ 取代,Cernox™ 几乎适用于所有应用。
Cernox™是Lake Shore公司生产的氮氧化锆的商标名。它是一种溅射沉积的薄膜电阻器。Cernox™在更宽的温度范围内(0.1K到420K)表现出良好的温度敏感性,并且高度抵抗磁场引起的误差和电离辐射。Cernox™可以采用与二极管温度传感器相同的坚固密封SD封装(如图)。这使得Cernox™比其他NTC RTD更强大。
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