RTD(Real Time Differential),实时动态码相位差分技术。另外还有电阻温度探测、停留时间分布等解释。

1.RTD热敏电阻是什么

热敏电阻是由金属氧化物制成的器件,其随着温度的升高(正温度系数)而增加电阻,或者随着温度的升高而降低电阻(负温度系数)。

 

RTD是由纯金属线(通常是铂或铜)制成的器件,随着温度的升高,电阻总是增加。热敏电阻和RTD之间的主要区别在于线性度:热敏电阻是高灵敏度和非线性的,而RTD相对不敏感但非常线性。因此,通常在高精度不重要的地方使用热敏电阻。许多消费级设备使用热敏电阻作为温度传感器。

 

1.RTD热敏电阻是什么

(图片来源于网络)

 

电阻温度探测器(RTD)

RTD传感元件由线圈或纯金属沉积膜组成。元件的电阻以已知且可重复的方式随温度增加。RTD在很宽的温度范围内具有出色的精度,是工业温度传感器中增长最快的部分。他们的优势包括:

 

温度范围: RTD型号的温度范围为-260至650°C(-436至1202°F)。

 

重复性和稳定性:铂电阻温度计是美国国家标准与技术研究院使用的主要插值仪器,温度范围为-260至962°C。普通工业RTD通常漂移低于0.1°C /年。

 

灵敏度: RTD上的压降提供比热电偶大得多的输出。

 

线性度:铂和铜RTD比热电偶或热敏电阻产生更线性的响应。可以通过适当设计电阻桥网络来校正RTD非线性。

 

系统成本低: RTD使用普通的铜延长引线,无需冷端补偿。

 

标准化:制造商提供符合行业标准曲线的RTD,最常见的是100Ω铂金,符合EN60751标准。
 

 

2.RTD热敏电阻工作原理

工作原理:

热敏电阻器是指阻值随温度的改变而发生显著变化的敏感元件,它可以将热(温度)直接转换为电量。在工作温度范围内,其阻值随温度升高而増加的热敏电阻器,称为正溫度系数热敏电阻器;反之称为负温度系数热敏电阻器。

 

热敏电阻器早在三十年代就出现了,但因稳定性差,工艺繁杂,产品未能广泛应用。1940年以后,发现某些过渡金属氧化物按一定比例混合,经过成型、烧结以后,能获得具有很大负温度系数的半导休。用这种半导体制成的热敏电阻器,性能相当稳定,可在空气中直接使用。目前各国生产的负温度系数热敏电阻器,绝大部分是用这种合成氧化物半导体制成的。

 

金属材料具有正电阻温度系数,被用来制作正温度系数热敏电阻器,如铂电阻器。1954年以后出现了以钛酸钡为主要材料做成的正温度系数热敏电阻器,在有限的温度区间。 
六十年代初研制了在某个温区内电阻值急剧减小的负温特性热敏电阻(CTR)^同时以氧化钒为主体的玻璃热敏电阻及锗和硅热敏电阻在一些国家也进行了生产。自1967年以后,国外又幵始硏制薄嗅热敏电阻器。
 

 

3.RTD热敏电阻作用和用途

作用和用途

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。热敏电阻主要特点有灵敏度较高;工作温度范围宽;体积小;使用方便;易加工成复杂的形状,可大批量生产;稳定性好、过载能力强。

 

由于半导体热敏电阻有独特的性能,所以在应用方面它不仅可以作为测量元件,还可以作为控制元件和电路补偿元件。热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域,发展前景极其广阔。

 

(1)测温

作为测量温度的热敏电阻传感器一般结构较简单,价格较低廉。没有外面保护层的热敏电阻只能应用在干燥的地方;密封的热敏电阻不怕湿气的侵蚀、可以使用在较恶劣的环境下。由于热敏电阻传感器的阻值较大,故其连接导线的电阻和接触电阻可以忽略,因此热敏电阻传感器可以在长达几千米的远距离测量温度中应用,测量电路多采用桥路。

 

(2)温度补偿

热敏电阻传感器可在一定的温度范围内对某些元器件湿度进行补偿。例如,动圈式仪表表头中的动圈由铜线绕制而成,温度升高,电阻增大,引起温度的误差。因而可以在动圈的回路中将负温度系数的热敏电阻与锰铜丝电阻并联后再与被补偿元器件串联,从而抵消内于温度变化所产生的误差。

 

(3)过热保护

过热保护分直接保护利间接保护。对小电流场合,可把热敏电阻传感器直接串人负载中,防止过热损坏以保护器件,对大电流场合,可用于对继电器、晶体管电路等的保护。例如,在电动机的定子绕组中嵌入突变型热敏电阻传感器并与继电器串联,当电动机过载时,定子电流增大,引起发热。当温度大于突变点时,电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安,因此继电器动作,从而实现过热保护。

 

(4)液面测量

给NTC热敏电阻传感器施加一定的加热电流,它的表面温度将高于周围的空气温度,此时它的阻值较小。当液而高于它的安装高度时,液体将带走它的热量,使之温度下降、阻值升高。判断它的阻值变化,就可以知道液面是否低于设定值。汽车油箱中的油位报警传感器就是利用以上原理制作的。