熱電阻式流量汁是根據(jù)物理學(xué)中關(guān)于介質(zhì)內(nèi)部熱傳導(dǎo)現(xiàn)象制成的,如果溫度為t1的熱電阻放入溫度為t2介質(zhì)內(nèi),設(shè)熱電阻與介質(zhì)相接觸的表面面積為a,則熱電阻耗散的熱量q可表示:為q=ka(t1-t2),式中,k為熱傳導(dǎo)系數(shù),或稱傳熱系數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明,k與介質(zhì)的密度、黏度、平均流速等參數(shù)有關(guān)。當(dāng)其他參數(shù)為定值時(shí),k僅與介質(zhì)的平均流速成正比。通過測量熱電阻耗散的熱量q即可測量介質(zhì)的平均流速或流量。熱敏電阻傳感器具有尺寸小、響應(yīng)速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),因此它在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
熱敏電阻傳感器在工業(yè)上的用途很廣,根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)不同,其適用范圍也行不相同,具體有以下幾方面:熱敏電阻傳感器測溫:作為測量溫度的熱敏電阻傳感器一般結(jié)構(gòu)較簡單,價(jià)格較低廉。沒有外面保護(hù)層的熱敏電阻只能應(yīng)用在干燥的地方;密封的熱敏電阻不怕濕氣的侵蝕、可以使用在較惡劣的環(huán)境下。由于熱敏電阻傳感器的阻值較大,故其連接導(dǎo)線的電阻和接觸電阻可以忽略,因此熱敏電阻傳感器可以在長達(dá)幾千米的遠(yuǎn)距離測量溫度中應(yīng)用,測量電路多采用橋路。利用其原理還可以用作其它測溫、控溫電路等。熱敏電阻傳感器用于溫度的補(bǔ)償:熱敏電阻傳感器可在一定的溫度范圍內(nèi)對(duì)某些元器件濕度進(jìn)行補(bǔ)償。例如,動(dòng)圈式儀表表頭中的動(dòng)圈由銅線繞制而成。溫度升高,電阻增大,引起溫度的誤差。因而可以在動(dòng)圈的回路中將負(fù)溫度系數(shù)的熱電阻與錳銅絲電阻并聯(lián)后再與被補(bǔ)償元器件串聯(lián),從而抵消內(nèi)于溫度變化所產(chǎn)生的誤差。在晶體管電路、對(duì)數(shù)放大器中,也常用熱敏電阻組成補(bǔ)償電路.補(bǔ)償由于溫度引起的漂移誤差。熱敏電阻傳感器的過熱保護(hù):過熱保護(hù)分直接保護(hù)利間接保護(hù)。對(duì)小電流場合,可把熱敏電阻傳感器直接串人負(fù)載中,防止過熱損壞以保護(hù)器件,對(duì)大電流場合,可用于對(duì)繼電器、晶體管電路等的保護(hù)。不論哪種情況,熱敏電阻都與被保護(hù)器件緊密結(jié)合在一起,從而使兩者之間充分進(jìn)行熱交換,一旦過熱,熱敏電阻則起保護(hù)作用。例如,在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中嵌入突變型熱敏電阻傳感器并與繼電器串聯(lián)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí),定子電流增大,引起發(fā)熱。當(dāng)溫度大于突變點(diǎn)時(shí),電路中的電流可以內(nèi)十分之幾毫安突變?yōu)閹资涟?因此繼電器動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)過熱保護(hù)。熱敏電阻傳感器用于液面的測量:給ntc熱敏電阻傳感器施加一定的加熱電流,它的表面溫度將高于周圍的空氣溫度,此時(shí)它的阻值較小。當(dāng)液而高于它的安裝高度時(shí),液體將帶走它的熱量,使之溫度下降、阻值升高。判斷它的阻值變化,就可以知道液面是否低于設(shè)定值。
熱電阻的測溫原理
是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用較多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者數(shù)顯表上。