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铂电阻       型号:LN030

铂电阻介绍
一、整体烧结外绕线式陶瓷铂电阻
    该产品是厂长根据线绕式铂电阻抗过载能力强、自热小、符合计量要求等优点，结合薄膜铂电阻体积小，抗振、响应速度快等优点进行了综合设计，经过大量试验投入生产的新型铂电阻。
   整体烧结外绕线式陶瓷铂电阻的特点（专利号：ZL02210746-0）
    该铂电阻在结构上（如图）采用了引线在反端与电阻体烧结在一起，贯穿电阻体引出，引线与电阻体烧结处的陶瓷避开拉应力使引线坚固，电阻体与引线烧结处在外力作用下不至于开裂；另一方面的优点体现在铂丝烧在电阻体外表面用陶瓷覆盖，烧为一体，使得该元件的反应速度快；由于铂丝分部在电阻体的外表面，有效散热面积大、皮薄散热快，所以自热系数小；由于铂丝被约束在陶瓷的刚性体内故不怕振动，长期稳定性及寿命都好；又由于元件的烧结温度较高（-200℃-500℃件用800℃烧结，-200℃-800℃件用900℃烧结）铂丝的膨胀系数远大于陶瓷的膨胀系数，在烧结温度时铂丝取得最大的体积，随着温度的降低陶瓷固化在铂丝外围形成壳体，在使用温度范围内从微观上讲，铂丝属于工作在一丝一腔的无应力的自由状态。如元件通入较大的电流，只有铂丝加热体积膨胀后仍在壳体容积以内，不破坏壳体，元件的固有参数不变。这也是该型铂电阻能胜任热线式流量传感器的原因所在（参见热式流量传感器）。
    1、与内绕式陶瓷铂电阻相比，抗过载能力、抗振能力、响应速度、长期稳定性、及寿命有明显优势，自热系数相近。
    2、与薄膜铂电阻相比，抗过载能力特强、自热小，长期稳定性、线性都优于薄膜电阻，抗振性相当，体积比薄膜电阻稍大，响应时间稍慢。但最小值Φ0.55mm的元件在快速响应场合也满足要求。如热线式空气流量计、风速计等。
   3、在所标量程范围内均为安全可靠,不存在虚报指标量程现象,在300℃～800℃温区中独树一帜。
   4、执行标准为《中华人民共和国机械行业标准》JB/T 8622-1997,本标准符合IEC751:1983的电阻-----温度关系公式及分度表。

电阻芯规格表:

分度号	规格尺寸(mm)	使用温度范围	精度			检测电流	引线材料	用途
			B	A	超A级
Pt100	φ2.2×10	-200℃ ～500℃	V	V		0～3mA	φ0.4银丝	一般工业使用
Pt100	φ1.8×6	-200℃ ～500℃	V	V		0～3mA	φ0.4银丝	一般工业使用
Pt100	φ1.8×8	-200℃ ～500℃	V	V		0～3mA	φ0.4银丝	一般工业使用
Pt100	φ1.6×8	-200℃ ～500℃ -200℃ ～800℃	V	V		0～3mA	φ0.2铂丝	一般用于工业铠装电阻使用
Pt100	φ3.2×20	-200℃ ～800℃	V	V	V	0～10mA	φ0.4铂丝	用于高稳定性的计量产品上
Pt1000	2×10×1	-50℃ ～300℃		A		0～1mA		德国产用于一般工业使用
Pt20	φ1.6×12	≤200℃					φ0.20铂丝	用于气体流量传感器及化验分析仪器
Pt20	φ2.4×22	≤200℃					φ0.4铂丝	用于气体流量传感器
Pt20	φ2.8×22	≤200℃					φ0.4铂丝	用于气体流量传感器
Pt20	φ3.1×22	≤500℃					φ0.4铂丝	用于高温气体流量传感器
*Pt20	φ0.55×3.0						φ0.15银铂合金	用于汽车空气流量计、风速计教学仪器等,响应速度约10ms

      *Pt20为直接销售元件，其余为封装成品后销售。

二、云母铂电阻、玻璃铂电阻和陶瓷内绕式铂电阻。
    1、云母铂电阻、玻璃铂电阻都为外绕式，优点在于工艺简单、生产成本低，缺点是不抗振，特别是温度较高时易失效。失效的原因主要是骨架的热膨胀系数远小于铂丝的膨胀系数，高温时造成铂丝与骨架间隙过大，即松动，加之外界振动，骨架对铂丝失去约束能力导致匝间短路；另外长时间振动即使在低温环境也会造成骨架对铂丝的磨损而阻值增大或断路。该结构有一种无法克服的缺点，即随高低温度变化有一种蠕动抻长铂丝的因素，久之，使其阻值有明显增大。
    2、陶瓷内绕式铂电阻，它的优点在于制造工艺简单，外观好，可在很低的温度下使用（如-200℃），缺点是振动场合不能胜任。它的结构是将铂丝制成弹簧状，贯穿于两孔或四孔的精制瓷管中，将各孔中的铂丝进行串联于一端引线引出。不抗振的原因在于：它的内部绕阻好比垂吊的电炉丝，在高温状态时，好似电炉丝通电，电炉丝通电后炉丝变软，随时间的延长出现上部炉丝匝间距增大，下部炉丝匝间距减小，炉丝的通电电流越大，温度越高，效果越明显，这时稍有振动，下部匝间就会短路，内绕式铂电阻之所以温度越高时越不抗振就是这个道理。后来人们为了解决这一问题，将孔内灌上陶瓷颗粒来约束铂丝，但事实上时间一长，该陶瓷颗粒的棱角磨掉后，充填的陶瓷在孔内又松动还是出现上述问题。为此人们为了测量高温有振动的场合，采用了较粗直径的铂丝制成Pt100或Pt10来进行，这样的确起到了效果，由于铂丝直径加粗，不论在低温还是高温状态，它的刚度都在加强，所以能适用。但也未从根本上解决。 
   另外，陶瓷内绕式铂电阻，不论是在低温或高温振动场合都存在着绕阻与骨架间的磨擦问题，数值会随使用时间的延长而增大或断路。

三、膜式铂电阻
    膜式铂电阻，从根本上解决了前三种形式铂电阻的弊病，但由于所用金属太少（一般薄膜厚度3μM，厚膜厚度7μM），它的抗过载能力很差，当焊接时电流误通过电阻体构成回路时，将原来的精度改变。另外，由于100Ω的线条过于集中在3.2×1.6MM的陶瓷基片上，而且单面受热，使得它的自热系数增大，所以它的检测电流只有0.5mA以下，而我国目前生产和使用的二次仪表给一次元件提供的检测电流为1--5mA（一般为3mA），这样一来元件会由于检测电流过大而产生的温度升高超过了标准。另外膜式电阻易产生曲肤性变形而数值改变，曲肤性变形是由于铂膜的热膨胀系数远大于陶瓷基片的膨胀系数，经长期的往复疲劳而成，此时的膜是时断时续的与陶瓷基片连结，线条的长度增长，数值增大。这就是膜式电阻在200℃以上环境中工作易出现断路或数值不稳的主要原因。另外由于镀膜只有3μm的厚度，引脚与膜的焊接虽然采用较高手段的激光焊接，但其焊接质量仍达不到可靠，一般使用1个月以后就陆续产生断路和接触不良的现象。而这种现象只是在百分之几的概率内发生，人们很难一下判断原因。往往该元件大多数是进口的，人们又不情愿怀疑进口产品的质量。经过近十来年的挫折人们开始认识到薄膜元件的弊端，开始了新的思考和选择。多数人认为它使用≤100℃B级合适。
    膜式铂电阻的自热现象往往被人们忽视。如在多路巡检系统中使用薄膜铂电阻，人们会发现为什么每一路数据的显示时间内数字总是慢慢增长，有人认为表的质量不好或者系统温场不稳，其实不然，它是由于当前显示路数的铂电阻在显示之前是与被检测的环境温度相同的，该路元件没有检测电流，当显示到该路时，由模拟开关给该路的铂电阻接通检测电流，同时产生了Q＝0.24I2Rt的热效应（即自热）。由于薄膜元件的体积很小，所以它加热效果明显，表上显示数值的增长过程就是薄膜元件体温度高出环境温度的过程。自热系数大的元件对检测电流的精度要求苛刻，所以它不适合高精密测量。线绕式铂电阻在这方面之所以好就是由于它的体积较大，散热面积大，自身的热容量也大，在选件时主要是根据您的具体要求，看注重哪一方面。
    往往在同一巡检仪上，（一般检测电流2-3mmA）同时用线绕电阻和薄膜电阻进行同一温场测试比较，薄膜电阻显示的数据要比线绕电阻显示的数据高出1-2℃。

选型参考:
1、选择寿命长的元件，抗振元件是长寿命的保证。
2、选择元件的温度范围要考虑现场实际情况的最大值(过冲温度)
3、选择精度
   要根据现场要求而定，一般要求能满足即可，不苛求高精度，精度越高成本越高
   (1)一般工业使用B级:±(0.30+0.005|t|)℃
   (2)较精密场合使用A级：±(0.15+0.002|t|)℃
   (3)更精密场合使用(1/3B级)也叫超A级±(0.10+0.0015|t|)℃
    建议使用700℃元件，即使使用温度不高，该件长期稳定性更好,一般可做计量标准器。
   (4)如果多路巡检要求高精密一致，超A级不能满足的场合，建议使用R。、A、B参数的元件，按线性公式Rt=R。(1+At+Bt)计算，理论称无误差测量。但要求仪器本身各路有R。、A、B参数的修改设定功能，一般用于计量仪器和试验仪器。
   (5)精度确定后还得看您所用的二次仪表给一次元件提供的检测电流(一般在仪表说明书中不提，您可向仪表生产厂家索取)如电流在3mA或5mA这时就得考虑所选用元件的抗自热能力。如果电流在≤0.5mA可用薄膜元件。往往检测电流小二次仪表的增益大，稳定性差。

4、结构形式及材料选择
   目前元件都做得比较小，仪器设备也越来越向节约型及小型发展，所以尽可能小一些，如：ф2、ф3、ф4、ф5、ф6、ф8等，一般根据用户要求将图纸传真过来，在结合元件的封装工艺，双方达成共识后落实。(参考WZP系列铂电阻)

5、选择元件同时主要是选择供应商，因为谁都说自己的产品好，使得用户无法从简单的参数指标上和有关证明上区别哪家的产品真好，只有开始时由多个供应商小批量供货试用，经过一段时间才能显现出哪家的产品真好，才能去劣存真，选着好的元件是您的运气，选不着好的元件是您的苦脑。年用量较大的配套厂家选择供应商时，一定要选择电阻芯的生产供应商，这是根，因为它有技术保证和很大的库存，能保证您批量购货及时精度准确和一致。只搞封装的厂家在少量供货时能保证质量，量大时它无法承受筛选后下来元件的不消化损失。