PT100 热电阻温度计算公式

PT100 热电阻是一种常见的电阻温度检测器 (RTD)，用于测量温度。它的工作原理是利用纯铂丝的电阻随温度变化的特性。本文将提供 PT100 热电阻温度计算公式以及如何使用这些公式计算温度的详细说明。

非线公式

PT100 热电阻与温度之间的关系是非线性的。然而，在较窄的温度范围内，可以用以下非线公式近似：

R(t) = R0 + α1t + α2t2 + α3t3 R(t) 为给定温度 t 的电阻值（欧姆） R0 为 0°C 时热电阻的电阻值（欧姆） α1、α2 和 α3 为温度系数 t 为温度（摄氏度）

对于 PT100 热电阻，在 -100°C 至 850°C 的温度范围内，温度系数可以近似为：

α1 = 0.003851 α2 = -0.0000587 α3 = 0.00000157

IEC 60751 标准

IEC 60751 标准定义了 PT100 热电阻在不同温度下的参考电阻值。这些值表示为 R(t)，并且基于标准多项式，如下所示：

R(t) = R0[1 + At + Bt2 + Ct3 + Dt4] R(t) 为给定温度 t 的参考电阻值（欧姆） R0 = 100.00 欧姆 A、B、C 和 D 为标准多项式的系数 t 为温度（摄氏度）

IEC 60751 标准中的系数如下：

A = 3.9083e-3 B = -5.775e-7 C = -4.183e-12 D = 2.468e-18

简化公式

对于大多数应用，可以在较窄的温度范围内使用简化的计算公式。如果温度范围在 -50°C 至 200°C 之间，则可以使用以下公式：

R(t) ≈ R0(1 + at + bt2) R(t) 为给定温度 t 的电阻值（欧姆） R0 为 0°C 时热电阻的电阻值（欧姆） a = 0.00385 b = -0.0000010 t 为温度（摄氏度）

温度计算步骤

使用 PT100 热电阻测量温度的步骤如下：

测量热电阻端的电阻 R(t)。（欧姆） 确定 0°C 时热电阻的电阻值 R0。（欧姆） 选择适当的温度计算公式（非线公式、IEC 60751 或简化公式），具体取决于所需的精度和温度范围。 代入 R(t)、R0 和已知温度系数或系数，求解温度 t。

例子

假设我们有一个 PT100 热电阻，在 25°C 时的电阻值为 104.3 欧姆。我们想计算该热电阻在 100°C 时的温度。可以使用简化的计算公式，如下所示：

R(t) = R0(1 + at + bt2) R(100) = 104.3(1 + 0.00385(100) + (-0.0000010)(1002)) R(100) = 104.3(1 + 0.385 - 0.001) R(100) = 104.3(1.384) R(100) = 144.5 欧姆

因此，在 100°C 时的热电阻电阻值为 144.5 欧姆。

结论

PT100 热电阻温度计算公式提供了准确测量温度的方法。根据所需的精度和温度范围，可以选择不同的公式。使用本文提供的步骤，可以轻松计算特定热电阻在给定温度下的温度。