铂热电阻

定义与用途

铂热电阻是以铂丝（或铂膜）作为感温元件的金属热电阻。其阻值随温度升高而增大，通过测量阻值即可反推温度。由于铂在氧化性介质中甚至高温下物理、化学性能稳定，电阻率较大，精确度高，能耐较高温度，国际温标 ITS—90 在低温至中温的若干子范围内以铂电阻温度计作为标准内插仪器，用于温度基准及标准的传递；其标准铂电阻温度计覆盖范围按 ITS—90 规定的子范围实现，上限可达 961.78℃。其主要缺点是价格高。

标称电阻与分度号

铂热电阻在温度 t 时的电阻值与 0℃ 时的标称电阻 R0 有关。工业用铂热电阻常见 R0 = 10Ω、50Ω、100Ω、1000Ω 四种，分度号分别为 Pt10、Pt50、Pt100、Pt1000。其中 Pt100 较为常用；Pt10 的阻值可由 Pt100 分度表查得值除以 10 得到。Pt1000 测温范围约 -50~300℃，主要用于医疗、电机工业等高精温度测量场合。

分段温阻方程

在 0~850℃ 范围内：
$R_t=R_0(1+At+B{t}^2)$
在 -200~0℃ 范围内：
$R_t=R_0[1+At+B{t}^2+C(t-100)t^3]$
式中 $R_t$、$R_0$ 分别为温度 t 和 0℃ 时的电阻值，单位 Ω；t 为温度，单位 ℃；系数 $A=3.9083\times {10}^{-3}\mathrm{/}\mathrm{°}C$，$B=-5.775\times {10}^{-7}\mathrm{/}\mathrm{°}{C}^2$，$C=-4.183\times {10}^{-12}\mathrm{/}\mathrm{°}{C}^4$。可见温阻关系为非线性，负温区需增加附加修正项。

纯度与稳定复现性

铂电阻的精度取决于铂的提纯程度，纯度用百度电阻比 $W(100)$ 表示：
$W(100)=\frac{R_{100}}{R_0}$
其中 $R_{100}$ 为 100℃ 时的电阻值，$R_0$ 为 0℃ 时的电阻值。$W(100)$ 越高代表铂丝纯度越高。国际实用温标规定基准器 $W(100)\ge 1.3925$；目前技术水平已达 1.3930；工业用铂电阻纯度范围通常为 1.387~1.390。国内统一设计的工业用标准铂电阻要求 $W(100)\ge 1.391$，该要求属于特定工业标准体系，与本卡所列 A/B 系数体系不能默认视为同一元件条件。铂热电阻长时间复现性可达 ${10}^{-4}$ K 量级。

结构与响应特性

热电阻由电阻体、保护套管和接线盒等部件组成。电阻丝绕在石英、云母、陶瓷或塑料等骨架上，为防止电感通常采用双线并绕法。铂热电阻的固有缺点包括响应速度慢、容易破损以及难以测定狭窄位置的温度。目前逐渐使用极细型铠装铂测温电阻，可大幅度改善上述缺点，从而扩大应用领域，主要应用于钢铁、石油化工工艺、纤维等工业的热处理，食品工业自动装置，空调、冷冻冷藏工业，以及宇航、航空、物化设备及恒温槽。

与铜热电阻的比较

铜热电阻价格低廉，适用于测量精度要求不高且温度较低的场合，测量范围一般为 -50~150℃。铂热电阻则用于标准精密测温，精度高、稳定性好但价格高。

百度电阻比反映纯度相关的温阻特征，不能单独保证实际测温精度或长期稳定性；0.0001 K级复现性属于严格条件下标准温度计的表现，不代表普通工业Pt100。不同铂材料系数体系与标准温度计的资格要求须分别使用，不能把教材不同指标拼成统一阈值。