金属电阻元件特性及温敏应用

物质的电阻率随温度的变化而变化的现象称为热电阻效应。当温度变化时，导体或半导体的电阻值会随温度变化，对金属来说，温度上升时，其电阻值将增大。这样，在一定温度范围内，可以通过测量电阻值变化而得知温度的变化。

铂电阻元件就是利用铅金属材料在温度变化时其电阻值也随着变化的特性来测温的。铂电阻元件的主要特性参数。电阻标值Ro。电阻标值是指铂电阻元件在0℃时的电阻值，有Pt100Ω、Pt500500Ω及Pt1000Ω几种规格。铂电阻元件的允许误差分允许温差和电阻误差两种。允许温差分为A和B两级，它们可由下式确定:A级允许误差(℃)=±(0.15+0.002t)。B级允许误差(℃)=±(0.3+0.005t)。式中:t--温度值(℃)。电阻误差一般为Ro*10-2(℃)，它只适用于R0=1OOΩ的元件。

铂电阻元件分水中响应时间和空气中响应时间两种，在水中的响应时间较短，而在空气中的响应时间较长。铂电阻元件同所有电阻元件一样，当电流流过电阻体时，电流会使电阻体略微加热，从而形成自热误差，自热误差取决于电阻元件的电能输入和自热系数，它可以通过计算得出。

半导体元器件抗干扰办法。屏蔽：主要指小型辅助互感器的一、二次绕组间要有足够的屏蔽措施，增设1～2层屏蔽。限幅：指在小型辅助电压互感器的一次侧和小型辅助电流互感器和电抗变压器的二次侧并联非线性电阻或电容。滤波：指如果干扰信号很强，有时也在交流输入端加小容量的接地电容或者再串人一个小电感线圈构成一个低通滤波器，阻止高频干扰信号窜人保护装置。

热敏二极管有两种一是正温度系数一是负温度系数。热敏二极管组成的测温元件的数字式温度计电路。它主要由A/ID转换器7107、运算放大器、3.5位LED显示电路以及温敏二极管等组成，具有精度高、稳定性好、通用性强和使用方便的特点。温度计的测温范围为0℃-100℃，精度为土1℃。

由运算放大器A1组成的电压跟随器将A/D转换集成电路IC2与温度采样电路分开供电，以减少它们之间的相互影响。半导体管VT1和R1、R2、R3为温敏二极管VD1提供了稳定的偏置电流。电位器RP2为7107提供调零电路，用来补偿被测温度为O℃时A点的电位，使0℃时Ux=Ua-Ub=0V。电位器RP1为7107提供基准电压，以实现100℃时的满度调节。运算放大器A2及A3接成电压跟随器，以起到隔离缓冲的作用。

热敏电阻在电热水器中的应用。电热水器温度控制器电路。电路主要由热敏电阻RT、比较器、驱动电路及加热器RL等组成。通过电路可自动控制加热器的开闭，使水温保持在90℃。热敏电阻在25℃时的阻值为1OOkΩ，温度系数为1K/℃。在比较器的反相输入端加有3.9V的基准电压，在比较器的同相输入端加有RP和热敏电阻RT的分压电压。当水温低于90℃时，比较器IC输出高电位，驱动VT，和VT2导通，使继电器K工作，闭合加热器电路；当水温高于90℃:时，比较器IC输出端变为低电位，VT1和VT2截止，继电器K则断开加热器电路。调节RP可得到要求的水温。