1、何謂熱電阻
熱電阻(http://yigongchang99.com/product/list_80.html)是指利用金屬或金屬氧化物其電阻值更具溫度變化而發生改變的特性，通過測量電阻從而測量溫度的一種傳感器，它也被稱為RTD(Resistance Temperature Detector)。使用的金屬一般采用特性穩定且較易獲取的鉑(Pt100)。它已列入JIS-C1604標準。因此，也為各熱電阻制造商間通用。現在，熱電阻和熱電偶一樣是最為常見的一種溫度傳感器。
2、熱電阻的特點
熱電阻用來對溫度做出高精度測量。
■ 可高精度測量溫度
■ 可測量低溫度
這是熱電阻兩大優點。同時，它又是一種不適合測量高溫的傳感器。一般來講熱電阻用來測量300℃以下的溫度，而熱電偶則用來測量工業爐等的高溫溫度。
3、熱電阻的原理
熱電阻元件的電阻值根據溫度變化會產生一定比例的變化，讓一定電流通過電阻元件，并使用測量器測量電阻元件兩端的電壓，然后按照歐姆定律U=I×R計算出電阻值，從而推到出溫度大小。
【參考】Pt100分度表
第二章 熱電阻的選擇
1、按照電阻元件進行選擇
測溫電阻體可大致分為以下四類：
下面描述各種測溫電阻體的特征
【Pt100鉑熱電阻】
由于Pt100溫度影響下的電阻值變化較大，且穩定性和精度較高，因而被廣泛用于工業測量。
鉑電阻大致可分為以下三類
Pt100使用得最廣泛。雖然IEC標準中對Pt10做出了規定，Pt10被添加到JIS標準中，但實際上幾乎不被使用。1989年以前，JPt100在JIS標準上的名稱為舊Pt100。1989年對JIS標準進行了修正，當時按照IEC標準制定新Pt100(如今的Pt100)，將舊Pt100改為JPt100這一符號后繼續沿用(為了避免市場混亂)，19971年修正JIS時將其廢止。
【銅熱電阻】
溫度特性偏差小，價格便宜。但是，由于其電阻率(固有電阻)較小，體積上無法實現小型化。此外，由于在高溫下容易氧化，它的使用上限溫度為+180。
【鎳熱電阻】
每1的電阻值變化較大，價格低廉。
但是，鎳熱電阻在+300左右存在臨界點，因而其使用上限溫度較低。
【鉑鈷熱電阻】
鎳鈷熱電阻是一種將鉑鈷合金用于電阻元件的傳感器，用來測量極低溫度
2、按照熱電阻精度進行選擇
JIS標準中已規定將測溫熱電阻的精度作為“相對于測量溫度計的允許誤差”
3、按照熱電阻內部導線的連線方式進行選擇
熱電阻內部導線的連線方式有2線制、3線制和4線制三種。
【兩線制熱電阻】
它是一種在電阻元件兩端各連結1根導線的連結方式。價格低廉，但由于是將導線原封不動地作為電阻值進行計算，需要預先調節導線電阻值進行修正。因此這種連線方式不實用。
【三線制熱電阻】
它是最常見的連線方式，它是一種在電阻元件氣筒一端連接2根導線，在另一端連接1根導線的連接方式。其特點是，當3根導線的長度、材質、線徑以及電阻相同時，可以不受導線電阻的影響。
【四線制熱電阻】
它是一種在電阻元件兩端各連接2根導線的連線方式。價格高昂，但從測量原理上來說可以完全不受導線電阻的影響。
補充知識 為什么3線制熱電阻不受導線電阻的影響？
如圖所示，3線制熱電阻的電阻元件一端連接2根導線，另一端連接1根導線。將電阻元件的電阻值設定為R，將3根導線電阻設為R1、R2、R3(R1=R2=R3)，規定電流的流向為ABC。(由于B和C為同電位，因不會流向R2)。
連線到3線制熱電阻體的顯示儀表，此時會測量AB間電壓和BC間電壓，然后將兩者的差額計算為測量值。
由于流動的電流值為固定不變，如果流經各電阻的電壓設定為：R:V R1、R3：V1時，則(BC間電壓)-(AB間電壓)=(V+V1)-V1=V， 所以說3線制熱電阻可以不受導線電阻的影響。
4、按照熱電阻構造進行選則
【裝配式熱電阻】
將內部導線連接到電阻元件并放入保護管，按照端子后進行使用，這是裝配式熱電阻最基本的結構。其優點是可以選擇不同按照形式和不同材質保護管，可以適用于一般環境或耐腐蝕環境測溫，此外價格低廉，使用方便。但是和鎧裝熱電阻相比較，也具有體積較大、響應速度慢的缺點。
【鎧裝熱電阻】
鎧裝熱電阻是在金屬細管(鎧裝)、內部導線和電阻元件之間填充高純度MgO(氧化鎂)，然后進行一體化加工。鎧裝熱電阻體型細長，鎧裝內不存在空氣層，響應迅速是其最大優點。此外，他的好處還在于可以自由彎曲形狀，縮細外徑。
補充知識 什么是“雙支元件”？
測溫熱電阻的電阻元件部分有時也成為元件。
通常，一個測溫熱電阻的內部只存在1個電阻元件，我們將它成為單元件。
■ 希望提高對于內部導線斷線等故障的可靠性時
■ 用于希望在多個設備(比如記和溫控儀錄儀等)上顯示相同測量值并進行記錄時。
第三章 熱電阻使用注意事項
1、注意內部導線導致的誤差
測溫熱電阻精確測量內部電阻元件的電阻值，從而計算出溫度。因此，需盡可能避免導線電阻帶來的影響。無論3線制或4線制接線方式，必須確保導線的材質、外徑、長度以及電阻值相同，并且不存在溫度梯度。
補充知識 熱電阻可以延長嗎？
可以。使用測溫熱電阻專用連接導線。
需要使用長導線時，為了避免產生誤差，請確認導線每1米的電阻值。
請在記錄儀的輸入信號源電阻的范圍內進行選擇。
2、注意熱電阻插入深度導致的誤差
如果測溫熱電阻的測溫部分未設定成語測溫對象同等的溫度，則無法取得正確溫度。
無論是裝配式熱電阻還是鎧裝熱電阻，插入深度請控制在約為外徑的15到20倍的程度。
3、注意自我加熱導致的誤差
使用測溫熱電阻時，會在測溫熱電阻上流通規定電流以獲取溫度，此時產生的焦耳熱會導致測溫熱電阻自身加熱。我們稱其為“自我加熱”。自我加熱與規定電流值的2乘方成比例(同時也依賴于熱電阻的構造和環境)，比例較大則會導致精度上的誤差。JIS標準中將0.5mA、1mA、2mA列為規定電流，一般來說熱電阻會符合任一規定電流以保證精度，因此只要是規格中記載的規定電流就無需擔心自我加熱。
4、注意熱電阻的規定電流
熱電阻的規定電流由規格決定。
請勿流通規格中所記載的規定電流值之外的電流值。
如果流通不同的電流值，有可能產生系列問題：
①發熱量變化導致測量誤差。
②規定電流值變化導致測量電壓值隨之變化，顯示錯誤溫度。
5、1支熱電阻不能同兩臺儀表并聯
將1根熱電阻并聯到多臺顯示儀表時，請使用雙元件類型；使用單元件類型時，請務必在每臺儀表上準備1根熱電阻。
并聯時的問題是什么？
顯示儀表在熱電阻上流通規定電流，測量電阻兩端產生的電壓。并聯連線時，從2臺顯示儀表上提供規定電流，因而無法獲得正確的電壓值。所以1支熱電阻不同并聯到兩臺儀表。
6、注意連接至顯示儀表的導線連接位置
請對顯示儀表進行正確連線。如果連線錯誤，則顯示錯誤溫度。下圖顯示了將三線制熱電偶連接至顯示儀表的連線方法。
①參考 2線制熱電阻連接到測量顯示儀表(顯示儀表為3線制輸入接法)的連線方法
②參考 3線制熱電阻連接到測量顯示儀表(顯示儀表為3線制輸入接法)的連線方法
③參考 4線制熱電阻連接到測量顯示儀表(顯示儀表為3線制輸入接法)的連線方法
《溫度測量的精髓之熱電阻測量篇》由昌暉儀表編寫，文章內容發布前經昌暉儀表制造有限公司研究和評審，內容有變更，恕不另行通知。
