前面的文章我們介紹過(guò)熱電偶的測(cè)溫原理，它是利用塞貝克效應(yīng)來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量。除了熱電偶，工業(yè)上還經(jīng)常使用RTD熱電阻進(jìn)行溫度測(cè)量。今天這篇文章，我們想和大家聊聊什么是RTD及它是如何工作的？

RTD的英文全稱為“Resistance Temperature Detector”，因此準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，它應(yīng)該翻譯為“電阻溫度檢測(cè)器”。RTD是一種特殊的電阻，其阻值會(huì)隨著溫度的升高而變大，隨著溫度的降低而減小。工業(yè)上利用它的這一特性進(jìn)行溫度測(cè)量，因此RTD也被俗稱為“熱電阻”。

并不是所有的金屬都適合做成RTD，符合這一特性的材料需要滿足如下幾個(gè)要求：

1）該金屬的電阻值與溫度變化能呈線性關(guān)系；

2）該金屬對(duì)溫度的變化比較敏感，即單位溫度變化引起的阻值變化（溫度系數(shù)）比較大；

3）該金屬能夠抵抗溫度變化造成的疲勞，具有好的耐久性；
符合該要求的金屬并不多，常見(jiàn)的RTD材料有：鉑（Pt）、鎳（Ni）和銅（Cu）。
以鉑熱電阻為例，根據(jù)其電阻值的不同，又可分為Pt50、Pt100、Pt200、Pt500和Pt1000等。名稱中的數(shù)值表示熱電阻在0℃下的電阻值。比如：Pt100，表示該傳感器在0℃下的電阻值為100Ω；而Pt1000，則表示該傳感器在0℃下的電阻值為1000Ω 。
RTD熱電阻在不同溫度下的阻值可以用公式：R=R0(1+α T)來(lái)近似計(jì)算。
其中：

1）R0表示RTD在0℃下的電阻值；
2）α 稱為溫度系數(shù)，表示單位溫度下電阻的變化值；
3）T表示測(cè)量溫度，單位為℃；
根據(jù)RTD熱電阻的引出線的數(shù)量的不同，RTD可分為兩線制、三線制和四線制。
兩線制RTD的引線是直接在電阻的兩端引出兩條導(dǎo)線到測(cè)溫模塊上。測(cè)溫模塊采用電橋平衡的原理，RTD作為電橋的一個(gè)臂進(jìn)行測(cè)量。

兩線制RTD的示意圖如下：

兩線制RTD傳感器沒(méi)有考慮引出導(dǎo)線的電阻，誤差較大，僅適用于精度要求不高的場(chǎng)合。兩線制RTD實(shí)物圖如下：

為了消除RTD引線對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，許多RTD采用三線制形式。三線制是在兩線制的基礎(chǔ)上，從電阻的一端引出第三條線，如下圖所示：

三線制RTD可以在很大程度上消除傳感器引線本身對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，檢測(cè)精度比兩線制有很大的提高。下面這張圖是三線制RTD的實(shí)物圖：

四線制RTD是在三線制的基礎(chǔ)上又增加了一條線，即電阻的兩端各有兩條線，如下圖：

四線制RTD可以完全消除引線電阻的影響，精度非常高，一般用在實(shí)驗(yàn)室或者對(duì)精度要求很高的場(chǎng)合。

RTD的線性度優(yōu)于熱電偶，是目前最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器。但由于電阻的變化需要時(shí)間，因此其響應(yīng)速度較慢。同時(shí)其價(jià)格也相對(duì)較貴，適用于對(duì)精度有一定要求且成本控制不嚴(yán)的場(chǎng)合。

好了，關(guān)于RTD熱電阻就先介紹到這里。