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薄膜鉑電阻
鉑電阻是一種理想的溫度傳感器
溫度（temperature）是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。
溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。國際單位為熱力學(xué)溫標(biāo)（K）。目前國際上用得較多的其他溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)（°F）、攝氏溫標(biāo)（°C）和國際實用溫標(biāo)。
溫度是物體分子運動平均動能的標(biāo)志。溫度是大量分子熱運動的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計意義。對于個別分子來說，溫度是沒有意義的。
（接觸式以及非接觸式測量）溫度測量的原理包括（但不限于）：
◆ 導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻率（resistivity）的溫度變化
◆ 物體體積的溫度變化
◆ 蒸氣壓的溫度變化
◆ 電極的溫度變化
◆ 介電常數(shù)、導(dǎo)磁率的溫度變化
◆ 物質(zhì)的變色、溶解
◆ 強性振動的溫度變化
◆ 熱放射
◆ 熱噪聲鉑電阻是一種理想的溫度傳感器
（1）理想的溫度傳感器的特點
◆ 特性和溫度之間的變化關(guān)系（靈敏度Sensitivity）適中，易于檢測和處理
◆ 變化相關(guān)性呈良好的線性（用“Nonlinearity或Linearity”描述）
◆ 除溫度因素外，特征對其他物理量的靈敏度要小
◆ 重復(fù)性（Repeatability）、遲滯性（Hysteresis）、穩(wěn)定性（Stablity）好，響應(yīng)時間（Response time）短
◆ 特征隨時間的變化要小（用“Longterm stablity/drift”描述）
◆ 耐苛刻環(huán)境性（震動、腐蝕、光照等）
◆ 低功耗、小體積、易組裝
◆ 適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，低成本
◆ 環(huán)境友好、無污染
……
（2）常見的溫度傳感器包括：熱電阻、熱敏電阻（NTC以及PTC）、熱電偶（熱電堆）、半導(dǎo)體溫度傳感器（包括PN結(jié)、KTY、三極管等）。
常用的各種溫度傳感器特點對比：
| 傳感器類型 |
Pt RTD |
熱電偶 |
熱敏電阻(NTC) |
KTY |
| 傳感器元件材料 |
鉑 |
兩種金屬的連接 | 陶瓷半導(dǎo)體 | 硅半導(dǎo)體 |
| 工作原理 |
歐姆電阻變化 |
連接點（熱電勢-電動勢） | 歐姆電阻變化 | 歐姆電阻變化 |
| 傳感器成本 |
中偏低 |
低 |
中偏低 | 低 |
| 硬件成本 |
中等 |
高 |
中偏低 | 低 |
| 溫度范圍 | -200ºC至 +1000ºC (通常最高660ºC) | -270ºC至+1800ºC, 視型號而定。 | -100ºC 至 +300ºC,特殊型號可達(dá)+500ºC（通常最高為125ºC） |
-55ºC to +300ºC |
| 核心參數(shù) |
25 a 10.000? |
10 mV @ 25°C |
1K? a 1M? |
750mV @ 25°C |
| 精度 |
0.03 °C |
對于類別2，根據(jù)類型，精度范圍為± 2.5ºC或0.0075 |t| | 這種型號的產(chǎn)品具有典型的性能，精度范圍為±1% | 通常精度為 ± 5%, 最佳電阻精度為 ± 0.5% |
| 可互換性 |
±0.06%, ±0.2ºC |
±0.5%, ±2ºC |
±10%, ±2ºC |
±1%, ±3ºC |
| 穩(wěn)定性 |
優(yōu)秀 |
低 |
中等 |
中等 |
| 靈敏度 |
0.39% /ºC |
40mV /°C |
-4% /ºC |
10mV /°C |
| 線性 |
優(yōu)秀 |
中等 |
低（對數(shù)） | 中等 |
| 系數(shù) (α) |
大于零 |
大于零 |
小于零 | 大于零 |
| 噪聲敏感性 |
非常低 |
高 |
低 |
低 |
| 特殊要求 |
- |
參考接頭 | 線性化 |
- |
（3）鉑電阻是應(yīng)用廣泛的一種熱電阻
熱電阻（國際上稱Resistance Temperature Detector 或thermal resistor）是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
鉑的溫度特性：
鉑電阻（以及其他材料的熱電阻）阻值和溫度的變化關(guān)系符合以下數(shù)學(xué)公式
t<℃時, R(t) = R0[1+At+Bt²+C(t-100)t³)]
t>℃時,R(t) = R0(1+At + Bt²)
對于常用的溫度系數(shù)（TC）為3850PPM的鉑電阻來說，式中A= 3.9083 *10ˉ³ ℃ˉ¹ ；B= -5.775 *10ˉ7 ℃ˉ² ；C= -4.183 *10ˉ¹² ℃ˉ4。由于B和C的值都很小，因此又可進(jìn)一步近似認(rèn)為鉑電阻的阻值隨溫度變化是線性的。
?。╰ips：由上公式可以算出鉑是可以超導(dǎo)的）
R0是鉑電阻的標(biāo)稱阻值，指的是電阻在0度時的阻值。DINEN IEC60751標(biāo)準(zhǔn)中定義的常用標(biāo)稱電阻值為100 ?并給出了其在-200°到850°溫度范圍內(nèi)的阻值表，其他的阻值如10 ?, 500 ? or 1000 ?的阻值表根據(jù)R0 /100 ?代入比例因子可得。
