金屬電阻溫度系數(shù)的測定 一、實驗?zāi)康?1. 了解和測量金屬電阻與溫度的關(guān)系； 2. 了解金屬電阻溫度系數(shù)的測定原理； 3. 了解測量金屬電阻溫度系數(shù)的方法。 二、實驗儀器 YJ-WH-II 材料與器件溫度特性綜合試驗儀 三、實驗原理 1. 電阻溫度系數(shù) 各種導(dǎo)體的電阻隨著溫度的升高而增大， 在通常溫度下， 電阻與溫度之間存在著線性關(guān) 系，可用下式表示R = R0 (1 + αt )（1）式中，R 是溫度為 t℃時的電阻；R0 為 0℃時的電阻，α稱為電阻溫度系數(shù)。 嚴(yán)格說，α和溫度有關(guān)，但在 0~100℃范圍內(nèi)，α的變化很小，可以看作不變。 2. 鉑電阻 導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化， 通過測量其電阻值推算出被測環(huán)境的溫度， 利用此原理構(gòu) 成的傳感器就是熱電阻溫度傳感器。能夠用于制作熱電阻的金屬材料必須具備以下特性： （1） 電阻溫度系數(shù)要盡可能大和穩(wěn)定，電阻值與溫度之間應(yīng)具有良好的線性關(guān)系； （2） 電阻率高，熱容量小，反應(yīng)速度快； （3） 材料的復(fù)現(xiàn)性和工藝性好，價格低； （4） 在測量范圍內(nèi)物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。目前金屬電阻的溫度系數(shù)，在工業(yè)應(yīng)用最廣的材料是鉑銅。 鉑電阻與溫度之間的關(guān)系，在 0~630.74℃范圍內(nèi)用下式表示RT = R0 (1 + AT + BT 2 )在-200~0℃的溫度范圍內(nèi)(2)RT = R0 [1 + AT + BT 2 + C (T ? 100°C )T 3 ](3)式中，R0 和 RT 分別為在 0℃和溫度為 T 時鉑電阻的電阻值金屬電阻的溫度系數(shù)，A、B、C 為溫度系數(shù)，由 -3 -1 -7 -2 -12 -4 實驗確定，A=3.90802×10 ℃ ，B=-5.80195×10 ℃ ，C=-4.27350×10 ℃ 。

由式（2） 和式（3）可見，要確定電阻 RT 與溫度 T 的關(guān)系，首先要確定 R0 的值，R0 值不同時，RT 與 T 的關(guān)系不同。目前國內(nèi)統(tǒng)一設(shè)計的一般工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻 R0 值有 100?和 500?兩種，并將 電阻值 RT 與溫度 T 的相應(yīng)關(guān)系同一列成表格，稱其為鉑電阻的分度表，分度號分別用 Pt100 和 Pt500 表示。 鉑電阻在常用的熱電阻中準(zhǔn)確度高，國際溫標(biāo) ITS-90 中還規(guī)定，將具有特殊構(gòu)造的鉑 電阻作為 13.5033~961.78℃標(biāo)準(zhǔn)溫度計使用，鉑電阻廣泛用于-200~850℃范圍內(nèi)的溫度測 量，工業(yè)中通常在 600℃以下。 四、實驗內(nèi)容與步驟 1. 測 Pt100 的 R-t 曲線 將 Pt100 插入恒溫腔中， 連接好電源線， 打開電源開關(guān)， 順時針調(diào)節(jié) “溫度粗選” “溫 和 度細(xì)選”鈕到底。打開加熱開關(guān)，加熱指示燈發(fā)亮（加熱狀態(tài)） ，觀察恒溫腔溫度的變化， 當(dāng)恒溫加熱爐溫度即將達(dá)到所需溫度（50.0℃）時逆時針調(diào)節(jié)“溫度粗選”和“溫度細(xì)選”鈕使指示燈閃爍 （恒溫狀態(tài)） ，仔細(xì)調(diào)節(jié)“溫度細(xì)選”使恒溫加熱爐溫度恒定在所需溫度 （如 50.0℃） 。用數(shù)字多用表 200?檔測出此溫度時 Pt100 的電阻值。

2. 重復(fù)以上步驟，選擇溫度為 60.0℃、70.0℃、80.0℃、90.0℃、100.0℃，測出 Pt100 在 上述溫度點時的電阻值。 根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，繪出 R-t 曲線。 3. 求 Pt100 的電阻溫度系數(shù) 根據(jù) R-t 曲線，從圖上人去相距較遠(yuǎn)的兩點，t1-R1 及 t2-R2 根據(jù)（1）式有：R1 = R0 (1 + αt1 ) R2 = R0 (1 + αt2 )聯(lián)立求解得： α=（R2-R1）/(R1t2-R2t1) 五、注意事項 1. 供電電源插座必須良好接地； 2. 在整個電路連接好之后才能打開電源開關(guān)。

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