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1、热敏电阻
热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC thermistor，即 Positive Temperature Coefficient thermistor）和负温度系数热敏电阻（NTC thermistor，即 Negative Temperature Coefficient thermistor）。正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小，它们同属于半导体器件。
热敏电阻的主要特点是：
1、灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；
2 、工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～-55℃；
3、体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；
4、使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；
5、易加工成复杂的形状，可大批量生产；
6、稳定性好、过载能力强。
热敏电阻电阻转温度（Steinhart-Hart方程式），公式如下所示：
参数解析：
- T = 温度，单位开
- a，b，c = Steinhart-Hart方程式常数
- R=电阻，单位欧姆
热敏电阻温度转电阻（Steinhart-Hart方程式），公式如下所示：
参数解析：
- R = 电阻值，单位QT=温度，单位开
- a， b，c = Steinhart-Hart方程式常数
- x, y =温度到电阻换算方程式中用到的Steinhart-Hart因子
2、RTD特性
RTD（Resistance Temperature Detector），电阻温度检测器，是一种特殊的电阻，其阻值会随着温度的升高而变大，随着温度的降低而减小。工业上利用它的这一特性进行温度测量，因此RTD也被俗称为“热电阻”。
并不是所有的金属都适合做成RTD，符合这一特性的材料需要满足如下几个要求：
1、该金属的电阻值与温度变化能呈线性关系;
2、该金属对温度的变化比较敏感，即单位温度变化引起的阻值变化(温度系数)比较大;
3、该金属能够抵抗温度变化造成的疲劳，具有好的耐久性。
符合该要求的金属并不多，常见的RTD材料有：铂（Pt）、镍（Ni）和铜（Cu）。
以铂热电阻为例，根据其电阻值的不同，又可分为PT50、PT100、PT200、PT500和PT1000等。名称中的数值表示热电阻在0℃下的电阻值。比如：PT100，表示该传感器在0℃下的电阻值为100Ω；而PT1000，则表示该传感器在0℃下的电阻值为1000Ω。
根据RTD热电阻的引出线的数量的不同，RTD可分为两线制、三线制和四线制。
两线制RTD的引线是直接在电阻的两端引出两条导线到测温模块上。测温模块采用电桥平衡的原理，RTD作为电桥的一个臂进行测量。两线制RTD的示意图如下所示：
两线制RTD传感器没有考虑引出导线的电阻，误差较大，仅适用于精度要求不高的场合。
为了消除RTD引线对测量结果的影响，许多RTD采用三线制形式。三线制是在两线制的基础上，从电阻的—端引出第三条线，如下图所示：
三线制RTD可以在很大程度上消除传感器引线本身对测量结果的影响，检测精度比两线制有很大的提高。
四线制RTD是在三线制的基础上又增加了一条线，即电阻的两端各有两条线，如下图所示：
四线制RTD可以完全消除引线电阻的影响，精度非常高，一般用在实验室或者对精度要求很高的场合。
RTD的线性度优于热电偶，是目前最精确和最稳定的温度传感器。但由于电阻的变化需要时间，因此其响应速度较慢，同时其价格也相对较贵，适用于对精度有一定要求且成本控制不严的场合。
RTD温度与电阻换算，公式如下所示：
参数解析：
- Rrtd?= 温度范围内（-200℃<T<850℃）的RTD电阻
- R = 对于PT100为100W，对于PT1000为1000W
- A0，B0，C0 = Callendar-Van Dusen 常数
- T = 温度，单位摄氏度（℃）
- RTD电阻与温度换算方程式（T>℃)
这个公式可以转换为以下形式，当T≥0℃时，公式如下所示：
参数解析：?
- Rrtd = 温度范围内（-200℃ < T < 850℃）的RTD电阻
- R = 100W
- A0，B0，C0 = Callendar-Van Dusen 常数
- T = 温度，单位摄氏度（℃）
针对不同RTD标准的Callendar-Van Dusen系数如下表所示：
举个例子，电阻值为120Ω的 ITS-90 PT100温度是多少?答案如下所示：
?当T＜0℃时，公式如下所示：
参数解析：??
- T = 温度，单位摄氏度（℃)
- Rrtd = 温度范围内（T<0℃）的RTD电阻
- ai = T<0℃时，将RTD电阻换算为温度的多项式系数
针对5阶RTD电阻至温度换算的系数如下表所示：
举个例子，电阻值为60Ω的 ITS-90 PT100温度是多少?答案如下所示：
之前我做过一款上位机可实现PT100电阻温度转换，将该部分公式代码分享给各位，如下所示：
# PT100电阻转温度
def Res_To_Temp(self):
try:
pt100_rtd = float(self.lineEdit_pt100_temp1.text())
if pt100_rtd != "":
# 0到850℃
if 100 < pt100_rtd <= 390.4811:
self.lineEdit_pt100_temp2.setText(format(((-self.A)+(math.sqrt(pow(self.A, 2) - ((4*self.B)*(1 - (pt100_rtd/self.R0))))))/(2*self.B), '.4f'))
# -200到0℃
elif 18.5201 <= pt100_rtd < 100:
self.lineEdit_pt100_temp2.setText(format((-242.02) + (2.2228 * pt100_rtd) + (0.0025859 * pow(pt100_rtd, 2))
- (0.000004826 * pow(pt100_rtd, 3)) - (0.000000028183 * pow(pt100_rtd, 4))
+ (0.00000000015243 * pow(pt100_rtd, 5)), '.4f'))
# 0℃
elif pt100_rtd == 100:
self.lineEdit_pt100_temp2.setText("0")
else:
QMessageBox.critical(self, "阻值范围错误", "请输入正确阻值！")
except:
QMessageBox.critical(self, "类型错误", "请输入正确数据类型！")3、热电偶
热电偶（thermocouple）是把两种不同材料的金属的一端连接起来，利用热电效应来测量温度的传感器，热电效应是热电偶的物理基础（当给一段金属丝的两端施加不同的温度时，金属丝的两端会产生电动势，闭合回路后金属丝中会有电流流过。这种现象被称为热电效应，也称为塞贝克效应）。
通过下图理解热电偶的工作原理，用两种不同颜色表示两种不同的金属材料，A、B端在常温环境中用于测温端口，称为冷端，在C端进行加热。由于热电效应，在 A端和C端以及B端和C端之间温度不同，所以会产生电势差。而因为两种金属材料的不同，会导致这两个电势差不一样，最终导致了A端和B端也有了电势差，通过测量这两个端的电势差，根据热电效应的线性关系就可以得出A（B）端 和C端的温差。再通过一个已知温度的校准值和两种金属的线性系数，就可以计算出任意输出电势差对应的温度值了。
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶中国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶。
从理论上讲，任何两种不同导体（或半导体）都可以配制成热电偶，但是作为实用的测温元件，对它的要求是多方面的。为了保证工程技术中的可靠性，以及足够的测量精度，并不是所有材料都能组成热电偶，一般对热电偶的电极材料，基本要求如下所示：
1、在测温范围内，热电性质稳定，不随时间而变化，有足够的物理化学稳定性，不易氧化或腐蚀；
2、电阻温度系数小，导电率高，比热小；
3、测温中产生热电势要大，并且热电势与温度之间呈线性或接近线性的单值函数关系；
4、材料复制性好，机械强度高，制造工艺简单，价格便宜。
本篇博文主要给各位分享J型热电偶和K型热电偶阻值温度换算公式。
将温度转换为电压的J型热电偶（ITS-90标准），公式如下所示：
参数解析：??
- Vt = 热电电压
- T = 温度，单位摄氏度
- Ci = 转换系数
J型热电偶温度到电压转换系数，如下表所示：
将电压转换为温度的J型热电偶（ITS-90标准），公式如下所示：
参数解析：??
- Vt = 热电电压
- T = 温度，单位摄氏度
- Ci = 转换系数
J型热电偶电压到温度转换系数，如下表所示：
将温度转换为电压的K型热电偶（ITS-90标准），公式如下所示：
参数解析：
- Vt = 热电电压
- T = 温度，单位摄氏度
- C = 转换系数
- a0，a1 = 转换系数
K型热电偶温度到电压转换系数，如下表所示：
将电压转换为温度的K型热电偶（ITS-90标准），公式如下所示：
K型热电偶电压到温度转换系数，如下表所示：
4、热敏电阻、RTD、热电偶的区别
总结热敏电阻、RTD、热电偶的区别可参见下表所示：
