電阻溫度係數測定實驗

Question

在做熱敏電阻的電阻溫度係數實驗
電阻溫度係數A正負所代表的物理意義?
B係數的正負有何意義?

我覺得是因為絕緣體電阻的關係所以才會有負號產生~是這樣嗎?那為什麼只有A是-的,B是+的
請詳細回答~謝謝

Answer 1

在工業應用中，熱電偶一般適用於測量500℃以上的較高溫度。對於500℃以下的中、低溫度，熱電偶的輸出的熱電勢很小，這對二次儀表的放大器、抗干擾措施等的要求就很高，否則難以實現精確測量；而且，在較低溫區域，冷端溫度的變化所引起的相對誤差也非常突出。所以測量中、低溫度一般使用熱電阻溫度測量儀表較為合適。
1、熱電阻的測溫原理
與熱電偶的測溫原理不同的是，熱電阻是基於電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。
金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關係式表示，即
Rt=Rt0[1+α（t-t0）]
式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時對應電阻值；α為溫度系數。
半導體熱敏電阻的阻值和溫度關係為
Rt=AeB/t
式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決於半導體材料的架構的常數。
相比較而言，熱敏電阻的溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上），但互換性較差，非線性嚴重，測溫範圍只有-50~300℃左右，大量用於家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用於-200~500℃範圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩定性好、性能可靠，在程控制中的應用極其廣泛。

2、工業上常用金屬熱電阻
從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導體都有這個性質，但並不是都能用作測溫熱電阻，作為熱電阻的金屬材料一般要求︰儘可能大而且穩定的溫度系數、電阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度範圍內具有穩定的化學物理性能、材料的複製性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數關係（最好呈線性關係）。
目前應用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅︰鉑電阻精度高，適用於中性和氧化性介質，穩定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越小；銅電阻在測溫範圍內電阻值和溫度呈線性關係，溫度線數大，適用於無腐蝕介質，超過150易被氧化。中國最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分度號分別為Pt10、Pt100、Pt1000；銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應用最為廣泛。

3、熱電阻的信號連接模式
熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號透過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業用熱電阻安裝在生產現場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結果會有較大的影響。
目前熱電阻的引線主要有三種模式
○1二線製︰在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的模式叫二線製︰這種引線方法很簡單，但由於連接導線必然存在引線電阻r，r大小與導線的材質和長度的原素有關，因此這種引線模式只適用於測量精度較低的場合
○2三線製︰在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的模式稱為三線製，這種模式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業過程控制中的最常用的引線電阻。
○3四線製︰在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的模式稱為四線製，其中兩根引線為熱電阻提供恆定電流I，把R轉換成電壓信號U，再透過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線模式可完全消除引線的電阻影響，主要用於高精度的溫度檢測。

4、熱電阻的架構形式
和熱電偶溫度傳感器相類似，工業上常用的熱電阻主要有普通裝配式熱電阻和鎧裝熱電阻兩種型式。
普通通裝配式熱電阻是由感溫體、有鏽鋼外保護管、接線盒以及各種用途的固定裝置級成，安裝固定裝置有固定外螺紋、活動法蘭盤、固定法蘭和帶固定螺栓錐形保護管等形式。鎧裝熱電阻外保護套管採用不鏽鋼，內充高密度氧化物絕緣體，具有很強的抗污染性能和優良的機械強度。與前者相比，鎧裝熱電阻具有直徑小、易彎曲、抗震性好、熱附應時間快、使用壽命長的優點。
對於一些特殊的測溫場合，還可以選用一些專業型熱電阻，如，測量固體表面溫度可以選用端面熱電阻，在易燃易爆場合可以選用防爆型熱電阻，測量震動設備上的溫度可以選用帶有防震架構的熱電阻等。