温度是主要的物理参数之一。在日常生活和生产中测量和控制它很重要。为此目的有许多特殊设备。电阻温度计是科学和工业中广泛使用的最常用仪器之一。今天我们将告诉您什么是电阻温度计，它的优点和缺点，以及了解不同的型号。
应用领域
电阻温度计 - 是一种设计用于测量固体、液体和气体介质温度的设备。它也用于测量散装固体的温度。
其放置电阻温度计见于油气生产、冶金、能源、公用事业和许多其他行业。
重要的！ 电阻温度计可用于中性环境以及腐蚀性环境。这有助于仪器在化学工业中的普及。
请注意！ 为了测量工业中的温度，还使用热电偶，了解更多关于它们的信息 在我们关于热电偶的文章中.
传感器的类型及其特性
使用电阻温度计测量温度涉及一个或多个电阻传感元件并连接 电线，它们被安全地隐藏在保护外壳中。
RTD 根据传感元件的类型进行分类。
符合 GOST 6651-2009 的金属电阻温度计
根据 GOST 6651-2009 有一组金属电阻温度计，即TS，它的敏感元件——金属丝或薄膜的小电阻。
铂金温度计
铂 RTD 被认为是其他类型中最常见的，因此通常安装它们以监控重要参数。温度测量范围为 -200 °C 至 650 °C.该特性接近于线性函数。最常见的类型之一是 铂100 (Pt 是铂，100 表示 0 °C 时为 100 欧姆).
重要的！ 该设备的主要缺点 - 由于在组合物中使用贵金属而昂贵。
镍电阻温度计
镍电阻温度计由于温度范围窄（从 -60 °С 到 180 °С）和操作的复杂性，但是，应该注意的是，它们具有最高的温度系数 0,00617 °С-1.
早期此类传感器用于造船业，然而，现在在该行业中，它们已被铂 RTD 取代。
铜传感器 (TCM)
看起来铜传感器的使用范围比镍传感器更窄（仅从 -50 °C 到 170 °C)，但是，它们是更流行的 TCS 类型。
秘密在于设备的便宜。铜传感元件使用简单且朴实无华，非常适合测量低温或相关参数，例如商店的空气温度。
然而，这种设备的使用寿命很短，而且铜 RTD 的平均成本不会太高（约一千卢布).
热敏电阻
热敏电阻是电阻温度计，其敏感元件由半导体制成。这可以是氧化物、卤化物或其他具有两性特性的物质。
该器件的优点不仅在于温度系数高，而且还可以为未来的产品赋予任何形状（从细管到几微米长的设备）。通常热敏电阻设计用于测量温度 从 -100 °С 到 +200 °С。.
有两种类型的热敏电阻：
- 热敏电阻 - 具有负温度系数的电阻，即当温度升高时，电阻减小；
- 正则表达式 - 电阻具有正温度系数，即随着温度的升高，电阻也随之增大。
电阻温度计的刻度表
刻度表是一个汇总网格，您可以从中轻松确定温度计在什么温度下具有一定的电阻。这样的表格可以帮助仪表工作人员根据某个电阻值来估计测量温度的值。
在此表中，有特殊的 RTD 名称。您可以在第一行看到它们。数字表示传感器在 0°C 时的电阻值，字母表示制造它的金属。
对于金属用途的指定：
- 磷或铂 - 铂金；
- М - 铜;
- ñ - 镍。
例如，50M 是铜 RTD，在 0°C 时电阻为 50 欧姆。
下面是温度计校准表的片段。
| 50M（欧姆） | 100M（欧姆） | 50P（欧姆） | 100P（欧姆） | 500P（欧姆） | |
|---|---|---|---|---|---|
| -50°С | 39.3 | 78.6 | 40.01 | 80.01 | 401.57 |
| 0°С | 50 | 100 | 50 | 100 | 500 |
| 50°С | 60.7 | 121.4 | 59.7 | 119.4 | 1193.95 |
| 100°С | 71.4 | 142.8 | 69.25 | 138.5 | 1385 |
| 150°С | 82.1 | 164.2 | 78.66 | 157.31 | 1573.15 |
公差等级
公差等级不应与精度等级混淆。使用温度计，我们不是直接测量和查看测量结果，而是将与实际温度对应的电阻值传输到屏障或二次设备。这就是引入新概念的原因。
公差等级是实际体温与从测量中获得的温度之间的差异。
TC有4个精度等级（从最精确到误差较大的设备):
- AA;
- 一个;
- 乙;
- С.
这是公差等级表的片段，您可以在 GOST 6651-2009.
| 精度等级 | 公差，°С | 温度范围，°С | ||
|---|---|---|---|---|
| 铜 TS | 白金 TS | 镍 TS | ||
| AA | ±(0,1 + 0,0017 |t|) | - | -50°C 至 +250°C | - |
| ○ | ±(0,15+0,002 |t|) | -50 °C 至 +120 °C | -100 °C 至 +450 °C | - |
| В | ± (0,3 + 0,005 |t|) | -50 °C 至 +200 °C | -195 °C 至 +650 °C | - |
| С | ±(0,6 + 0,01 |t|) | -180 °C 至 +200 °C | -195 °C 至 +650 °C | -60 °C 至 +180 °C |
接线图
为了知道电阻的值，必须测量它。这可以通过将其包含在测量电路中来完成。为此，请使用三种类型的电路，它们的不同之处在于导线的数量和所达到的测量精度：
- 2线电路.它包含最少数量的电线，因此是最便宜的选择。但是，该电路无法达到最佳精度 - 温度计的电阻将添加到所用电线的电阻上，这将引入取决于电线长度的误差。在工业上，这种方案很少使用。它仅用于精度不重要且传感器靠近次级传感器的测量。 2线电路 如左图所示.
- 3线电路.与之前的版本相比，这里增加了一根额外的导线，与另外两根测量线中的一根短路。它的主要目的是 是能够得到连接线的电阻 并减去这个值（补偿) 来自传感器的测量值。二次设备除了基本测量外，还额外测量闭合导线之间的电阻，从而获得从传感器到屏障或二次设备的连接线的电阻值。由于电线是闭合的，所以这个值应该等于零，但实际上，由于电线的长度很长，这个值可以达到几欧姆。然后从测量值中减去该误差，获得更准确的读数，这是由于导线电阻的补偿。在大多数情况下都使用这种连接，因为它是所需精度和可接受价格之间的折衷。 3线电路 显示在中心图片中.
- 4线电路.目的与 3 线电路相同，但误差补偿适用于两条测量线。在三线电路中，假设两条测试线的电阻值相同，但实际上可能略有不同。通过在四线电路中添加另一条第四线（短路到第二个测试线)，可以单独获得其电阻值，并且几乎可以完全补偿导线的所有电阻。然而，由于需要第四根导体，该电路更昂贵，因此要么在资金充足的公司中实施，要么在需要更高精度的测量参数时实施。你的4线连接图 可以在右图中看到.
请注意！ Pt1000 传感器在零度时已经具有 1000 欧姆的电阻。例如，您可以在蒸汽管上看到它们，其中测得的温度等于 100-160°C，相当于大约 1400-1600 欧姆。取决于长度的导线电阻约为 3-4 欧姆，即它们实际上不会影响误差，使用三线或四线连接方案没有意义。
电阻温度计的优缺点
像任何设备一样，使用电阻温度计具有许多优点和缺点。让我们看看他们。
优点：
- 实际线性特性；
- 测量足够准确（误差不超过1°C。);
- 有些型号便宜且易于使用；
- 设备的互换性；
- 运行的稳定性。
缺点：
- 测量范围小；
- 相当低的测量极限温度；
- 需要使用特殊的连接方案来提高准确性，这增加了实施成本。
电阻温度计是几乎所有行业的通用设备。它便于测量低温，而不必担心所获得数据的准确性。温度计不是特别耐用，但合理的价格和更换传感器的便利性克服了这个小缺点。
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