电阻式温度传感器的工作原理是什么？一文讲清

电阻式温度传感器，即RTD（Resistance Temperature Device），它是一种以电阻变化与温度变化的关系来测量温度的传感器。包括电阻温度探头、变送器以及电子仪表等，可用于各种工业过程控制系统当中的温度检测和测量。



电阻式温度传感器的工作原理，有几点需要具体说明：

一、温度传感器的结构特点

电阻式温度传感器是一种电阻弹性测量温度的装置，它由三部分组成：RTD（温度探头）、变送器和电子仪表。不同的温度范围，型号上会选取不同的材质，包括铂、铑铝镍（T-AL）、热敏电阻等，以使温度传感器达到最佳的性能，而根据不同的材质，RTD温度范围也会不同。

二、温度传感器的传递原理

电阻式温度传感器是一种电阻弹性传感器，在不同温度下，探头压力展现不同的大小，其可变性电阻值情况也会发生变化，5600Ω/℃的热敏电阻改变1℃，其电阻也会改变约56Ω； 而特殊的材质，如铂，其电阻改变可以高达10-100次，用来积攒铂的能力来改变电阻的方式来传递温度信息。

三、温度传感器的检测应用

电阻式温度传感器在实际应用中广泛应用于化工、制药、食品加工等行业，尤其是检测压力和温度等参量变化时，RTD可以迅速准确地测量出变量和温度变化，其高精度和长期稳定性，可以满足热分析仪、智能仪表以及其他的工业过程控制系统对精确温度测量的要求。

四、弊端和建议

普通的电阻温度不具有扩散能力，是一种瞬变探测器，只能在所探测到的瞬变温度中反映温度的变化，而在实际应用中，温度探头不一定贴合过程的需求，在温差大的地方，如加热段容易发生死点，从而导致测量不准确，此时可以采用自我补偿式电阻温度，它具有可控可变的特性，在大温差场合，可以多重补偿曲线，改善温度测量的精确度。另外，还要注意温度传感器的安装环境，更视具体的测量环境确定电阻探头的参数，以及管路的安装保护，以保证系统的稳定运行。

电阻式温度传感器（RTD）是一种电阻随温度变化的传感器。它的原理是在温度发生变化时，RTD内部的电阻值也会有一定的变化。这种可替换的电阻式温度传感器，其特点是电阻值对温度变化精度高、反应灵敏、稳定性好、耐受范围宽，可用于极低温至极高温的测量。

一、工作原理

电阻式温度传感器的原理是温度改变导致电阻也发生变化，它以可量化替代物体表面的温度为基础，通过测量电阻的变化来推测出表面温度。主要原理为：当测量物温度发生变化时，它内部发出的电阻也会有一定的变化。RTD由一个导体电阻绕制而成，全部用精密的电阻焊接组成，有多支线串并起来，分为alpha类和beta类。其中alpha类通常是十几支线串，用镍被金覆盖；beta类则是一支导丝绕制而成，通常用铂被金覆盖，并用电缆隔离。当温度发生变化时，通过规律可以推算出电阻值也改变了。简单地说，温度改变时，RTD内部的电阻产生变化，由此可以测得温度值。

二、结构特点

RTDs的结构特点是由多支线串联而成，分为alpha类和beta类，其中alpha类由十几支线串联而成，用镍被金覆盖；beta类则是一支导丝绕制而成，通常用铂被金覆盖，并用电缆隔离。它有两端，各有两个导线。第一个导线（负极）接到温度控制器上，第二个导线（正极）是热敏元件。当受到温度变化时，RTD传感器内部的电阻值就会随之改变。

三、传感原理

电阻式温度传感器的原理是将电阻值作为温度的替代物，根据不同的温度，通过改变电阻的值来模拟温度的变化，从而来实现对温度的测量。原理主要是RTD内部电阻对温度变化有一定的规律性，由此推测出温度。RTD传感器测量温度的基本原理是电阻值（R）随温度（T）变化，即R = f（T），通过测量RTD的电阻值（R）就可以推算出温度（T）的大小。

四、精度特点

电阻式温度传感器的精度因其结构特点而不同。beta类的精度稍高于alpha类，一般达到0.002℃，或者更精确；而alpha类的精度一般可以达到0.022℃。RTD的精度，一般采用金标准计算，也可采用二元代数计算，其精度可从0.5度到几千分之一度不等。一般来说，の精度越高，成本也会越高，相应价格也会增加。

五、测量特点

RTD传感器最大的优点是精度高、反应灵敏、稳定性好、耐受范围宽等，可用于极低温至极高温的测量，并且它的灵敏度以及发生的变化有一定的规律，即温度提高1度，电阻就会变化0.39Ω左右，因此其精度可以达到0.002度或者更精确，一般应用于高温场合的测量。

六、可用性