金属电阻温度系数的测定 一、实验目的 1. 了解和测量金属电阻与温度的关系； 2. 了解金属电阻温度系数的测定原理； 3. 了解测量金属电阻温度系数的方法。 二、实验仪器 YJ-WH-II 材料与器件温度特性综合试验仪 三、实验原理 1. 电阻温度系数 各种导体的电阻随着温度的升高而增大， 在通常温度下， 电阻与温度之间存在着线性关 系，可用下式表示R = R0 (1 + αt )（1）式中，R 是温度为 t℃时的电阻；R0 为 0℃时的电阻，α称为电阻温度系数。 严格说，α和温度有关，但在 0~100℃范围内，α的变化很小，可以看作不变。 2. 铂电阻 导体的电阻值随温度变化而变化， 通过测量其电阻值推算出被测环境的温度， 利用此原理构 成的传感器就是热电阻温度传感器。能够用于制作热电阻的金属材料必须具备以下特性： （1） 电阻温度系数要尽可能大和稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系； （2） 电阻率高，热容量小，反应速度快； （3） 材料的复现性和工艺性好，价格低； （4） 在测量范围内物理和化学性质稳定。目前金属电阻的温度系数，在工业应用最广的材料是铂铜。 铂电阻与温度之间的关系，在 0~630.74℃范围内用下式表示RT = R0 (1 + AT + BT 2 )在-200~0℃的温度范围内(2)RT = R0 [1 + AT + BT 2 + C (T ? 100°C )T 3 ](3)式中，R0 和 RT 分别为在 0℃和温度为 T 时铂电阻的电阻值金属电阻的温度系数，A、B、C 为温度系数，由 -3 -1 -7 -2 -12 -4 实验确定，A=3.90802×10 ℃ ，B=-5.80195×10 ℃ ，C=-4.27350×10 ℃ 。
由式（2） 和式（3）可见，要确定电阻 RT 与温度 T 的关系，首先要确定 R0 的值，R0 值不同时，RT 与 T 的关系不同。目前国内统一设计的一般工业用标准铂电阻 R0 值有 100?和 500?两种，并将 电阻值 RT 与温度 T 的相应关系同一列成表格，称其为铂电阻的分度表，分度号分别用 Pt100 和 Pt500 表示。 铂电阻在常用的热电阻中准确度高，国际温标 ITS-90 中还规定，将具有特殊构造的铂 电阻作为 13.5033~961.78℃标准温度计使用，铂电阻广泛用于-200~850℃范围内的温度测 量，工业中通常在 600℃以下。 四、实验内容与步骤 1. 测 Pt100 的 R-t 曲线 将 Pt100 插入恒温腔中， 连接好电源线， 打开电源开关， 顺时针调节 “温度粗选” “温 和 度细选”钮到底。打开加热开关，加热指示灯发亮（加热状态） ，观察恒温腔温度的变化， 当恒温加热炉温度即将达到所需温度（50.0℃）时逆时针调节“温度粗选”和“温度细选”钮使指示灯闪烁 （恒温状态） ，仔细调节“温度细选”使恒温加热炉温度恒定在所需温度 （如 50.0℃） 。用数字多用表 200?档测出此温度时 Pt100 的电阻值。
2. 重复以上步骤，选择温度为 60.0℃、70.0℃、80.0℃、90.0℃、100.0℃，测出 Pt100 在 上述温度点时的电阻值。 根据上述实验数据，绘出 R-t 曲线。 3. 求 Pt100 的电阻温度系数 根据 R-t 曲线，从图上人去相距较远的两点，t1-R1 及 t2-R2 根据（1）式有：R1 = R0 (1 + αt1 ) R2 = R0 (1 + αt2 )联立求解得： α=（R2-R1）/(R1t2-R2t1) 五、注意事项 1. 供电电源插座必须良好接地； 2. 在整个电路连接好之后才能打开电源开关。
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