工业用电阻温度计
出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《计量专业工程师手册》第188页（3825字）
电阻温度计准确度高，使用方便，价格便宜，因此在工业测温中应用广泛。
热电阻材料应满足下列条件：
(1)电阻温度系数大、灵敏度高。
(2)在所测范围内，物理、化学性能稳定，稳定性好。
(3)电阻率大，热电阻体积小。
(4)容易制造，互换性好，易于分度。
(5)电阻与温度的关系趋于线性变化。
(6)价格便宜。
常用的电阻材料有铜、铂、镍、铁及半导体热敏电阻。其中铜、铂应用很广泛。近年来半导体热敏电阻发展较快，虽然没有统一的规格和分度表，但随着性能的提高、品种的增多和价格下降，半导体热敏电阻和其它半导体温度计的应用愈来愈广泛。
表4．5－2及表4．5－3给出现行工业热电阻的测温范围，允许误差，电阻值及电阻比的允许误差(此表待正式公布新的IEC标准后会有些变动)。
表4．5－2 工业热电阻的测温范围和允许误差
表4．5－3 工业热电阻的电阻值和电阻比的误差
工业电阻温度计外型与热电偶类似，由感温元件、绝缘管、保护管及接线盒组成。
图4．5－5为工业铂电阻温度计的典型感温元件结构。
1－外壳或绝缘片；2－铂丝；3－骨架；4－引线［(a)和(b)为三线制元件］
图4．5－5 铂热电阻感温元件的几种典型结构(a)(b)(c)
其中图(a)为玻璃骨架的，一般用Φ0．04mm的铂丝先绕在玻璃棒上，然后再套上一段薄的玻璃管，用火烧结成为一长为25～40mm、直径为3．5～6mm的棒状感温元件。棒的一端露出2或3根Φ0．5mm的短引线。装配热电阻时，再加焊长引线。这种元件的特点是热惯性较小，抗震性能差、易碎。
图4．5－5(b)为陶瓷骨架的，它是在一空心陶瓷管或陶瓷棒上绕上细铂丝，然后在丝外面涂一层瓷釉经烧制而成的。其体积和特点与玻璃骨架相似，但抗震性能好些。上述两种结构的共同缺点是不易消除烧结时产生的热应力。
图4．5－5(c)所示为片状感温元件，它是以一片边上带锯齿的云母板为骨架，绕Φ0．7mm的铂丝于其上，然后在两面各加一片云母片绝缘，最后以银带绕紧而成的。
为了提高铂热电阻的抗震性和快速性，近年来出现了一种膜式铂热电阻，其中又分厚膜与薄膜两种。厚膜的是在一片25×3×1mm3陶瓷基片上，利用“印刷”的方法将其制成一个铂热电阻元件。由于条状铂膜很薄，又在基片表面上，所以热响应时间较小，约为0．1s。薄膜热电阻是利用真空镀膜的方法将膜镀在陶瓷基片上而成，其形状与厚膜的基本一样，只是尺寸更小、更灵敏。
以上几种铂热电阻的测温上限均达不到850℃，云母骨架的在500℃以下，玻璃和陶瓷骨架的最高可达550℃，厚膜和薄膜的也只有600℃。近年来还出现了一种陶瓷铂热电阻，它是利用直径为0．04mm的细铂丝先绕成两个铂丝螺旋圈，再分别放入瓷管的两个小孔中，将一头焊在起，另一头分别引出并焊上引线。为了相对固定，用高温玻璃胶将铂丝圈的一侧粘在管孔壁上，并在孔中填入氧化镁粉绝缘。这样铂丝在孔中就有了一定的自由，也有一定的抗震性。该元件的测温范围可从－200～850℃，外径可小到1．6mm，长度可小到8mm，热响应时间可达0．1s。这种陶瓷铂热电阻在国内也已经研制成功。
铜电阻温度计
图4．5－6为铜热电阻感温元件，一般用Φ0．1mm漆包线绕制而成。因为所测温度较低，所以能用漆包线做热电阻材料。又由于线表面是绝缘的，故可以重叠绕多层，而不象铂热电阻那样只能绕单层。
图4．5－6 铜热电阻感温元件
热电阻多用双绕法，即用两根丝平行绕，然后在顶端把两个头焊接起来，使之成为两个电流方向相反的线圈。这样其磁场方向也就相反，可使电感相互抵消，故双绕法也称无感绕法。
铠装热电阻
由于生产的需要和技术的进步，近年来铠装热电阻已经问世，其结构如图4．5－7所示。铠装热电阻的做法是将感温元件焊接到预先拉好的带保护管和绝缘材料的导线(与铠装热电偶相似)上，然后在外面焊一段短管做保护管，在感温元件与保护管之间填充满绝缘材料，最后焊上封头。
1－金属套管；2－感温元件；3－绝缘材料；4－引出线
图4．5－7 铠装热电阻
这种铠装热电阻有不少优点：
(1)外径尺寸小，最小可达Φ1mm。在其体积小，热惯性小，所以响应速度快。
(2)机械性能好，能耐强震动和冲击。
(3)除感温元件部分外，其它部分可任意弯曲，适合于在复杂条件下安装。
(4)由于保护套管、保温材料和感温元件完全密封在一起，所以寿命较一般热电阻长。
铠装热电阻外径一般为Φ2～8mm(Φ1mm为特殊定制的)，其测温范围、R100／R0、R0及基本误差等均与普通铂热电阻相同。保护管理用不锈钢制成，绝缘材料为氧化镁粉。
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