3.4.热敏传感器
热敏电阻发展最为迅速，由于其性能得到不断改进，稳定
性已大为提高，在许多场合下（-40～＋350℃）热敏电阻已逐
渐取代传统的温度传感器。
一、热电阻
热电阻是中低温区最常用的一种温度
检测
工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训
器。它的主要特点
是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最
高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准
仪。
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这
一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，
目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和
铑等材料制造热电阻。
铂电阻
铂易于提纯，物理化学性质稳定，电阻率较大，能耐较
高的温度，因此用铂电阻作为复现温标的基准器。铂电阻
的电阻值与温度之间的关系可用下式表示：
2
0
2 3
0
(1 )
[1 ( -10
0 ~ 650
-200
~ 0) ]
0
t
t
C
C
R R At Bt
R R At Bt C t t
式中，为温度为t时的电阻值；为温度为时的电阻值；
A=3.96847×103 ℃ -1；
B=5.847× 10-7 ℃ -2；
C=-4.22×10-12℃-4
铜电阻
铂是贵重金属，因此在一些测量精度要求不高，测温范围
较小(-50～150℃)的情况下，普遍采用铜电阻。铜电阻具有较
大的电阻温度系数，材料容易提纯，铜电阻的阻值与温度之
间接近线性关系，铜的价格比较便宜，所以铜电阻在工业上
得到广泛应用。铜电阻的缺点是电阻率较小，稳定性也较差，
容易氧化。铜电阻的电阻值与温度间的关系为：
0
34.25(1 4.28 10 /) otR R a Ct
式中，Rt为温度t时的电阻值；为温度为0℃时的电阻值；a
为温度为0℃时的电阻温度系数。铂电阻用0.03～0.07mm的
铂丝绕在云母片制成的片形支架上，绕组的两面用云母片夹
住绝缘。铜电阻由直径0.1mm的绝缘铜丝绕在圆形骨架上。
为了使热电阻能得到较长的使用寿命，热电阻加有保护套管。
热电阻的应用
热电阻温度计
通常工业上用于测温是采用铂电阻和铜电阻作为敏感元件，
测量电路用得较多的是电桥电路。
为了克服环境温度的影响常采用图所示的三导线四分之一电
桥电路。由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分
配在两个相邻的桥臂中，如果，则由于环境温度变化后起的引
线电阻值变化造成的误差被相互抵消。
R1
R3
R2
R4
Rt
热电阻式流量计
图是一个热电阻流量计
的电原理图。两个铂电阻
探头Rt1、Rt2 ，Rt1放在管
道中央，它的散热情况受
介质流速的影响。Rt2放在
温度与流体相同，但不受
介质流速影响的小室中。
当介质处于静止状态时，
电桥处于平衡状态，流量
计没有指示。
Rt1
Rt2
Rw
R1 R2
当介质流动时，由于介质流动带走热量，温度的变化引起
阻值变化，电桥失去平衡而有输出，电流计酌指示直接反映
了流量的大小。
二、热敏电阻
半导体热敏电阻的工作原理
热敏电阻是一种利用半导体制成的
敏感元件，其特点是电阻率随温度而
显著变化。热敏电阻因其电阻温度系
数大，灵敏度高；热惯性小，反应速
度快；体积小，结构简单；使用方便，
寿命长，易于实现远距离测量等特点
得到广泛地应用。
0
1 1
( - )
0
B
t t
tR R e
Rt
t
0
式中，为温度为t时的电阻值；为温度为T0时的电阻值；B为
常数，由材料、工艺及结构决定。热敏电阻的热电特性曲线
如图所示。
热敏电阻的阻值与温度之间的关系可以用下式表示：
根据电阻值的温度特性，热敏电阻有正温度系数、负温度
系数和临界热敏电阻几种类型。热敏电阻的结构可以分为柱
状、片状、珠状和薄膜状等形式。
热敏电阻的缺点是互换性较差，同一型号的产品特性参数
有较大差别。再就是其热电特性是非线性的，这给使用带来
一定不便。尽管如此，热敏电阻灵敏度高、便于远距离控制、
成本低适合批量生产等突出的优点使得它的应用范围越来越
广泛。随着科学技术的发展；生产工艺的成熟，热敏电阻的
缺点都将逐渐得到改进，在温度传感器中热敏电阻已取得了
显著的优势。
按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的
为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。
热电阻和热敏电阻的特性曲线
浙公网安备 33021202002483