溫度傳感器的設計與研究

方衛峰

【摘要】目前，高速鐵路裝備的發展迅速，配套的傳感器也隨之進入高速更新與發展階段，相關研究人員針對機車上用的一種基于鉑電阻pt100的溫度傳感器展開了研究與開發，這種溫度傳感器的優勢測量精度高，穩定性好，結構簡單，但對結構細節要求高。基于此，本文對這種溫度傳感器進行簡單的介紹，并對相關設計因素進行大概的分析。

【關鍵詞】溫度傳感器；設計；研究

1.概述

隨著高速鐵路裝備的發展，國家鐵科院提出了對鐵路高速動車裝備的一系列標準化要求，針對機車上用的溫度傳感器也提出了一系列標配化要求，如對熱感應元件、安裝結構件，應用信號傳遞線纜等提出了標配化的要求，其中最關鍵的熱感應元件主推Pt100鉑熱電阻。

鉑的電阻/溫度關系比較穩定，在較大的溫度范圍內其化學性質都不顯著，即在較大的溫度范圍內，鉑電阻都是比較穩定的。此外，鉑電阻還具有很好的延展性，可以拔成細絲。即使在對精度、強度、可靠性、穩定性、復現性要求比較高的環境下，其物理化學性質也是滿足相關要求的。正是因為如此，很多溫度測量使用的是鉑電阻溫度傳感器。但通常來說，常用的鉑電阻溫度傳感器（Pt100）的0℃阻值為100Ω。典型的pt100溫度/電阻特性曲線如圖1所示。

圖1 pt100溫度/電阻特性曲線

2.鉑電阻pt100溫度傳感器

鉑電阻的工作原理是基于導體或半導體電阻值隨著溫度增加而增加的特性。把變化的電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或其它二次儀表上來判定溫度變化。……