圖 1 中的藍(lán)色曲線(xiàn)顯示了根據(jù) DIN/ IEC 60751標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的 100 Ω 鉑 RTD 的電阻-溫度特性。該標(biāo)準(zhǔn)要求傳感器在 0 °C 和 100 °C 時(shí)分別表現(xiàn)出 100 Ω 和 138.5 Ω。

RTD 電阻-溫度特性圖。

圖 1. RTD 電阻-溫度特性圖。

另一方面，圖 1 中的綠色曲線(xiàn)顯示了 S 型熱電偶的輸出電壓。目視檢查表明 RTD比熱電偶更具線(xiàn)性（您可以更輕松地識(shí)別 S 型熱電偶在 100 °C 至 300 °C 溫度范圍內(nèi)與直線(xiàn)的偏差）。通過(guò)繪制上述曲線(xiàn)的斜率可以地顯示這兩種傳感器類(lèi)型的非線(xiàn)性行為。圖 2 中繪制的斜率曲線(xiàn)顯示了這些傳感器的靈敏度如何隨溫度變化。

圖 2. 顯示傳感器隨溫度變化的斜率曲線(xiàn)。圖片由Analog Devices提供

為了獲得線(xiàn)性響應(yīng)，我們期望靈敏度曲線(xiàn)在感興趣的溫度范圍內(nèi)變化。RTD 和熱電偶都不是完美的線(xiàn)性；然而，RTD 往往提供更線(xiàn)性的響應(yīng)。在上面的示例中，RTD 的靈敏度從 0 °C 到 800 °C 變化約 25%，而熱電偶的塞貝克系數(shù)變化約 83%。

RTD 溫度系數(shù)或“Alpha 參數(shù)”

由于 RTD 是一種相當(dāng)線(xiàn)性的設(shè)備，因此可以使用稱(chēng)為“alpha”參數(shù)或 RTD 溫度系數(shù)的單個(gè)值來(lái)指定其電阻溫度特性。阿爾法參數(shù) (α) 定義為 0 ℃ 至 100 ℃ 溫度范圍內(nèi)每單位溫度電阻的平均變化除以 0 ℃ 時(shí)的標(biāo)稱(chēng)電阻值。從數(shù)學(xué)上來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)應(yīng)用以下等式找到該參數(shù)：

其中 R 100和 R 0分別表示 100 ℃ 和 0 ℃ 時(shí)的傳感器電阻。α的單位是Ω/Ω/°C，而純金屬的溫度系數(shù)在0.003至0.007 Ω/Ω/°C范圍內(nèi)。請(qǐng)記住，少量雜質(zhì)可以顯著改變金屬的溫度系數(shù)。