温度测量仪表的基本原理介绍

　　温度是表征物体冷热程度的参数，它不能象质量，长度那样用直接比较的方法来获得量值，我们只能用物质的与温度有关的其它物理性质来测量它，如物体的体积，密度，粘度，硬度，电导率等。

　　1.1.1热电阻温度仪表

　　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。

　　热电阻与温度的关系，可以用一个二次方程描述：

　　：电阻率，Ω·㎝t：温度，℃

　　a，b，c：常量(由试验确定)，单位分别为Ω·㎝，Ω·㎝·℃-1，Ω·㎝·℃-2

　　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。铂的纯度通常用百度电阻比来表示：

　　W(100)=R100/R0

　　R100：100℃时的电阻值R0：0℃时的电阻值

　　根据IEC标准，采用W(100)=1.3850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，主要应用于测量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在-200～0℃

　　Rt=R0(1+At+Bt2) t在0～850℃

　　解此方程，则可根据电阻值知道温度值，但实际工作中，我们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±(0.15℃+0.002|t|), B级测温允许误差±(0.3℃+0.005|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。如右图1所示。

　　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。如下图2所示，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。在秦山二期使用的三线制铂热电阻，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。