溫度傳感器工作原理

溫度傳感器

pt100是鉑熱電阻，它的阻值會隨著溫度的變化而改變。PT后的100即表示它在0℃時阻值為100歐姆，在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。由于PT100熱電阻的溫度值與阻值變化關(guān)系，人們便利用它的這一特性，研發(fā)并生產(chǎn)了PT100熱電阻溫度傳感器。

工作原理

它的工作原理:當(dāng)PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的阻值會隨著溫度上升而成近似勻速的增長。但他們之間的關(guān)系并不是簡單的正比的關(guān)系，而更應(yīng)該趨近于一條拋物線。

鉑電阻的阻值隨溫度的變化而變化的計算公式:

-200

0≤t<850℃ Rt=R0(1+At+Bt2) (2)

Rt為t℃時的電阻值，R0為0℃時的阻值。公式中的A,B,系數(shù)為實驗測定。這里給出標(biāo)準(zhǔn)的

DIN IEC751系數(shù):A=3.9083E-3、 B=-5.775E-7、 C=-4.183E-12

根據(jù)韋達(dá)公式求得阻值大于等于100歐姆的Rt ->t的換算公式:

0≤t<850℃ t=(sqrt((A*R0)^2-4*B*R0*(R0-Rt))-A*R0)/2/B/R0

PT100溫度感測器是一種以白金(Pt)作成的電阻式溫度檢測器,屬于正電阻系數(shù),其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下:R=Ro(1+αT) 其中α=0.00392,Ro為100Ω(在0℃的電阻值),T為攝氏溫度
因此白金作成的電阻式溫度檢測器,又稱為PT100。

1:Vo=2.55mA ×100(1+0.00392T)=0.255+T/1000 。

2:量測Vo時,不可分出任何電流,否則測量值會不準(zhǔn)。電路分析由于一般電源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶雜訊的,因此我們使用齊納二極體作為穩(wěn)壓零件,由于7.2V齊納二極體的作用,使得1K電阻和5K可變電阻之電壓和為6.5V,靠5K可變電阻的調(diào)整可決定電晶體的射(集極)極電流,而我們須將集極電流調(diào)為2.55mA,使得量測電壓V如箭頭所示為0.255+T/1000。其后的非反向放大器,輸入電阻幾乎無限大,同時又放大10倍,使得運算放大器輸出為2.55+T/100。6V齊納二極體的作用如7.2V齊納二極體的作用,我們利用它調(diào)出2.55V,因此電壓追隨器的輸出電壓V1亦為2.55V。其后差動放大器之輸出為Vo=10(V2-V1)=10(2.55+T/100-2.55)=T/10,如果當(dāng)前室溫為25℃,則輸出電壓為2.5V。

曲線圖表

PT100/PT1000鉑電阻RT曲線圖表

折疊分度表

-50度 80.31歐姆

-40度 84.27歐姆

-30度 88.22歐姆

-20度 92.16歐姆

-10度 96.09歐姆

0度 100.00歐姆

10度 103.90歐姆

20度 107.79歐姆

30度 111.67歐姆

40度 115.54歐姆

50度 119.40歐姆

60度 123.24歐姆

70度 127.08歐姆

80度 130.90歐姆

90度 134.71歐姆

100度 138.51歐姆

110度 142.29歐姆

120度 146.07歐姆

130度 149.83歐姆

140度 153.58歐姆

150度 157.33歐姆

160度 161.05歐姆

170度 164.77歐姆

180度 168.48歐姆

190度 172.17歐姆

200度 175.86歐姆

組成部分

常見的pt100感溫元件有陶瓷元件，玻璃元件，云母元件，它們是由鉑絲分別繞在陶瓷骨架，玻璃骨架，云母骨架上再經(jīng)過復(fù)雜的工藝加工而成

應(yīng)用范圍

醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計算、阻值計算等高精溫度設(shè)備，應(yīng)用范圍非常之廣泛。