Điện trở bạch kim PT100: Nguyên tắc đo nhiệt độ và cân nhắc lựa chọn cho các điện trở bạch kim trong phòng thí nghiệm

Điện trở bạch kim PT100: Thường có nhiều điểm đo nhiệt độ trong các phòng thí nghiệm điều hòa không khí và các điểm đo chính xác cao thường sử dụng điện trở bạch kim. Chúng ta đều biết rằng giá trị điện trở có liên quan đến vật liệu, chiều dài, diện tích mặt cắt ngang và tất nhiên nhiệt độ cũng là một yếu tố không thể thiếu. Nhiệt kế sử dụng sự thay đổi điện trở do thay đổi nhiệt độ để đo nhiệt độ được gọi là điện trở bạch kim nhiệt. Nhiệt kế này có cấu trúc đơn giản, dễ sử dụng, có hiệu suất ổn định, độ chính xác và độ nhạy của phép đo cao, và thuận tiện cho việc truyền từ xa, ghi tự động và kiểm soát tín hiệu tập trung. Nó thường phù hợp để đo nhiệt độ giữa -200 và 500 độ.

Các điện trở bạch kim và cặp nhiệt điện có tên tương tự, nhưng hai thiết bị đo nhiệt độ này về cơ bản là khác nhau: 1. Khi nhiệt độ thay đổi, điện trở bạch kim thay đổi giá trị điện trở của chính nó, trong khi cặp nhiệt điện tạo ra sự thay đổi trong điện áp cảm ứng; 2. Điện trở nhiệt là một vật liệu kim loại/bán dẫn đơn, và cặp nhiệt điện là vật liệu lưỡng kim/bán dẫn; 3. Phạm vi nhiệt độ đo khác nhau: So sánh, điện trở nhiệt phù hợp cho các phép đo nhiệt độ thấp và cặp nhiệt điện phù hợp cho các phép đo nhiệt độ cao; 4. Các phương pháp kết nối khác nhau: cặp nhiệt điện có cực dương và âm, và điện trở nhiệt thì không.

Điện trở bạch kim có các yêu cầu sau đây đối với vật liệu: 1. Hệ số nhiệt độ của điện trở phải lớn. Hệ số nhiệt độ của điện trở được định nghĩa là sự thay đổi tương đối trong điện trở khi nhiệt độ tăng 1 kelvin. Hệ số nhiệt độ của điện trở càng lớn, độ nhạy của nhiệt kế càng cao và kết quả đo càng chính xác. 2. Điện trở suất cao. Điện trở suất càng lớn, thể tích của điện trở nhiệt càng nhỏ, công suất nhiệt và quán tính nhiệt càng nhỏ và phản ứng nhanh hơn với sự thay đổi nhiệt độ. 3. Các tính chất hóa học và vật lý ổn định trong phạm vi đo nhiệt độ. 4. Giá trị điện trở xấp xỉ tuyến tính với nhiệt độ.

Vì điện trở của điện trở bạch kim nói chung không lớn, nên sự thay đổi điện trở của các dây dẫn và dây cáp bạch kim sẽ có tác động lớn đến kết quả đo nhiệt độ. Nói chung, nó được loại bỏ bởi hệ thống dây điện. Các dạng dẫn của phần tử đo là hai dây, ba dây và bốn dây. Các sản phẩm thường được sử dụng khi mua điện trở nhiệt là ba dây và bốn dây.

Hệ thống hai dây đề cập đến một dây dẫn ra từ cả hai đầu của điện trở nhiệt. Phương pháp đo này rất đơn giản, nhưng vì điện trở của dây kết nối không thể được loại bỏ, nó sẽ gây ra lỗi đo và thường được sử dụng trong các tình huống không cần khoảng cách ngắn. Phương pháp nối dây hai dây không phù hợp với các điện trở nhiệt với mức độ chính xác của điện trở bạch kim A.

Hệ thống ba dây là kết nối một dây dẫn ở một đầu của rễ nhiệt và hai dây dẫn ở đầu kia. Phương pháp này thường được sử dụng cùng với một cây cầu. Hai dây được kết nối với hai cây cầu của cây cầu và dây kia được kết nối với nguồn điện của cây cầu, loại bỏ lỗi của điện trở dây. Đây là một phương pháp thường được sử dụng trong ngành công nghiệp.

Hệ thống bốn dây là kết nối hai dây ở cả hai đầu của rễ của điện trở bạch kim, hai trong số đó cung cấp một dòng điện không đổi cho điện trở nhiệt và chuyển đổi điện trở thành tín hiệu điện áp; Hai dây khác đo điện áp phía trên điện trở nhiệt. Do dụng cụ đo điện áp có điện trở bên trong cao và không shunt, điện áp đo được hoàn toàn là điện áp ở cả hai đầu của điện trở bạch kim. Phương pháp này có độ chính xác cao và phù hợp để đo lường mức độ chính xác cao.