热电阻器 (RTD) 是一种温度传感器,利用温度变化造成的电阻变化原理工作。根据使用的材料,热电阻可分为以下几类:
金属热电阻器采用纯金属作为热敏电阻材料,常见的有铂 (Pt)、铜 (Cu) 和镍 (Ni)。其中,铂热电阻器*为常见,其具有*、稳定性好、温度范围宽等优点,*应用于工业和科研领域。铜热电阻器和镍热电阻器成本较低,在要求不高的应用中使用。
半导体热电阻器采用半导体材料作为热敏电阻材料,如负温度系数 (NTC) 热敏电阻和正温度系数 (PTC) 热敏电阻。NTC 热敏电阻在温度升高时电阻减小,而 PTC 热敏电阻在温度升高时电阻增加。NTC 热敏电阻常用于温度测量,PTC 热敏电阻常用于过流保护。
氧化物热电阻器采用金属氧化物作为热敏电阻材料,如氧化铜 (CuO)、氧化铁 (Fe₂O₃) 和氧化锰 (MnO₂)。氧化物热电阻器具有较高的电阻值和较小的温度系数,常用于高温测量。其中,氧化铜热电阻器应用**,其温度范围可达 850 ℃。
聚合物热电阻器采用聚合物材料作为热敏电阻材料,如聚吡咯 (PPy)、聚苯乙烯 (PS) 和聚乙烯 (PE)。聚合物热电阻器具有成本低、可弯曲、灵敏度高等优点,在柔性电子和生物传感领域有较好的应用前景。
复合热电阻器采用两种或多种材料组合而成的热敏电阻材料,如金属氧化物的聚合物复合热电阻器。复合热电阻器兼具不同材料的优点,如*、宽温度范围、低成本等,在多种应用中得到*使用。
不同材料制成的热电阻具有不同的性能特点,主要体现在温度范围、精度、稳定性、成本等方面。以下是不同材料热电阻性能对比表:
材料 温度范围 精度 稳定性 成本 铂 -200~850 ℃ ±0.01% 优 高 铜 -50~150 ℃ ±0.1% 中 低 镍 -60~300 ℃ ±0.05% 中 中 NTC -50~200 ℃ ±1% 中 低 PTC 0~150 ℃ ±5% 差 低 氧化铜 -50~850 ℃ ±0.5% 中 中 聚吡咯 -40~80 ℃ ±2% 差 低 氧化锌 0~300 ℃ ±0.005% 优 高综上,不同材料热电阻的性能各异,用户应根据具体应用场合选择合适的材料。对于需要*、宽温度范围和高稳定性的应用,铂热电阻器是*选择。对于成本敏感的应用,铜热电阻器和镍热电阻器更具性价比。对于需要高灵敏度和柔性特点的应用,聚合物热电阻器更有优势。