PT100铂热电阻温度传感器有哪些特点

PT100铂热电阻温度传感器是工业领域应用最广泛、最经典的温度传感器之一。它的特点非常鲜明，可以从以下几个核心方面来概括：

一、核心优点（特点）

高精度与高稳定性

重复性好：铂金属的物理化学性质极其稳定，PT100的电阻-温度关系复现性极佳，长期使用漂移极小。

精度高：在较宽的温度范围内（尤其是-200℃ ~ +600℃）可以达到很高的测量精度。标准级的精度可达±0.1℃甚至更高。

良好的线性度

其电阻值与温度变化之间的关系（在-200℃至+600℃范围内）接近线性，虽然不是完全的直线，但相比热电偶或热敏电阻（NTC/PTC），它的线性度要好得多，这使得信号处理和校准相对简单。

宽温度测量范围

标准PT100的常用测量范围是 -200℃ ~ +650℃。

通过特殊结构设计（如厚膜、绕线陶瓷等），部分PT100可短期用于高达850℃的场合。

标准化与互换性

其电阻-温度关系遵循国际标准（如IEC 60751、GB/T 30121），这意味着符合标准的PT100传感器具有良好的互换性。从A公司买的PT100，通常可以替换B公司的，只需配接标准的变送器或仪表即可。

信号输出为电阻值

输出信号是电阻（欧姆），相比热电偶（输出微伏级电压）不受冷端补偿问题困扰，测量电路相对直观。

二、缺点与注意事项（也是其特点的一部分）

成本相对较高

由于使用高纯铂丝，其成本远高于热敏电阻（NTC）和部分热电偶。

低灵敏度

其温度系数约为 0.385 Ω/℃。这意味着温度每变化1℃，电阻仅变化约0.385Ω。在低温区（如0℃附近），绝对变化量很小，对测量电路的抗干扰能力和分辨率要求较高。

自热效应

需要施加激励电流来测量电阻，电流流经传感器会产生热量（I²R），可能导致自身温升，造成测量误差。因此，必须使用较小的激励电流（通常为1mA或更小）。

需要三线制或四线制接线

为了消除引线电阻的影响（因为引线电阻与PT100电阻相当，不可忽略），工业上普遍采用三线制或四线制接法。这比两线制的热敏电阻或热电偶接线稍复杂。

响应速度

响应速度取决于保护管的结构和尺寸。带金属护套、封装紧密的铠装PT100响应较快，但带大型保护管壳的则响应较慢。通常比薄膜式NTC慢。

三、关键参数与选型要点（与特点相关）

分度表：遵循标准化的R-T对应表，最常用的是 Pt100（0℃时电阻为100.00Ω）。

精度等级：

Class A（高精度）： 在0℃时允差为±0.15℃，适用于高精度测量。

Class B（工业标准）： 在0℃时允差为±0.30℃，满足绝大多数工业应用。

结构形式：

绕线式：传统工艺，稳定性极佳，抗震性稍弱。

薄膜式：在陶瓷基片上溅射铂膜，体积小、成本低、响应快，但测温范围和长期稳定性略逊于绕线式。

铠装式：将感温元件封装在金属护套内，填充绝缘材料，机械强度高、响应快、抗振动。

四、应用领域

正是基于以上特点，PT100广泛应用于：

工业过程控制与检测（如管道、反应釜温度）

实验室高精度测温

暖通空调（HVAC）

汽车、发动机测试

食品医药行业

气象观测

总结对比

特性 PT100 铂电阻 热电偶 (如K型) NTC 热敏电阻

精度/稳定性 极高 中等 一般（易漂移）

测温范围 宽 (-200~650℃) 很宽 (可达1300℃) 窄 (-50~150℃)

灵敏度 较低 很低 极高

线性度 好 差 差（指数变化）

成本 较高 低到中等 极低

信号性质 电阻 微电压 电阻

引线补偿 需要（三/四线制） 需要（冷端补偿） 不需要（两线制）

总而言之，PT100的核心特点是：在高精度、高稳定性和宽温域需求中，它提供了极佳的可靠性和标准化优势，但其代价是成本较高、信号较弱且需要更复杂的接线方式来处理引线误差。 它是工业测温领域当之无愧的“中坚力量”。