热敏电阻流速计

结构与工作条件

热敏电阻流速计由两个特性相近的热敏电阻构成测量电桥的两臂：$R_{t1}$ 置于管道内，直接受流体冲刷；$R_{t2}$ 置于管道外，作为参考，不感受流速。电桥其余两臂为固定电阻 $R_1$、$R_2$，检流计或放大电路接在电桥对角线上取输出电压 $U_o$。电源电压为 $E$。

静止平衡

管道内液体静止时，$R_{t1}$ 与 $R_{t2}$ 处于相同温度环境，阻值相等，即 $R_{t1}=R_{t2}$。当桥臂电阻满足 $R_1\mathrm{/}{R}_2=R_{t1}\mathrm{/}{R}_{t2}$ 时，电桥平衡，输出 $U_o=0$。

流动时的冷却与电阻差

液体流动时，在热敏电阻均通电流自热、且参考处 $R_{t2}$ 与 $R_{t1}$ 在静止时具有可比散热与温度条件的前提下，流经 $R_{t1}$ 的流体带走热量，使其温度 $T_1$ 低于参考处温度，热敏电阻阻值随温度变化，$R_{t1}$ 阻值增大，产生电阻差 $\mathrm{\Delta }R$。$R_{t2}$ 不受流速影响，阻值基本不变。电桥因此失去平衡，输出不再为零。若流体温度或参考处散热条件不同，则需另行比较。

近似输出关系

在电阻差较小、电桥近似对称且仅 $R_{t1}$ 变化、$R_{t2}$ 基本不变的条件下，输出电压可近似表示为
$U_o\approx \frac{\mathrm{\Delta }R}{4R}E$
其中 $\mathrm{\Delta }R$ 为流动引起的热敏电阻阻值变化量，单位为欧姆（$\mathrm{\Omega }$）；$R$ 为静止时热敏电阻的阻值，单位为欧姆（$\mathrm{\Omega }$）；$E$ 为电桥电源电压，单位为伏特（V）；$U_o$ 为电桥输出电压，单位为伏特（V）。该式表明，在近似条件下，输出电压与电阻差成正比，而电阻差由流速引起的冷却程度决定。

流速与输出的关系

流速越高，流体对 $R_{t1}$ 的冷却作用越强，$R_{t1}$ 温度降低越多，阻值变化 $\mathrm{\Delta }R$ 越大，电桥输出电压 $U_o$ 随之增大。因此，输出电压随流速升高而逐渐增大，可据此检测流速。

适用范围与注意

上述近似输出关系建立在电阻差较小、电桥参数对称、热敏电阻特性一致且参考处温度稳定的前提下。若流速范围过大或流体温度变化显著，需考虑热敏电阻的非线性及温度补偿。