铂热电阻的工作原理是什么？

铂热电阻（Platinum Resistance Thermometer，简称PRT）是一种利用金属铂的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的传感器。它的核心工作原理基于金属导体的电阻-温度特性。

1. 核心物理原理

金属铂具有非常稳定的物理和化学性质，其电阻率与温度之间存在一个高度线性且可重复的关系。在一定的温度范围内（通常指-200℃至+850℃），铂的电阻值随温度升高而增加，且这种变化关系非常接近一条直线。

2. 数学关系（分度公式）

铂热电阻的电阻值与温度的关系通常用Callendar-Van Dusen方程来描述，但在实际应用中，通常简化为以下形式：

0℃ ~ 850℃：Rt=R0(1+At+Bt2)

-200℃ ~ 0℃：Rt=R0[1+At+Bt2+C(t−100)t3]

其中：Rt是温度为 t时的电阻值。

R0是温度为 0℃ 时的电阻值（标准值，如 100Ω 或 1000Ω）。

A,B,C是铂材料的温度系数（常数）。

3. 关键特性

正温度系数：铂的电阻值随温度升高而增大，属于PTC（Positive Temperature Coefficient）材料。

高精度：铂的化学性质非常稳定，不易氧化，因此测量精度高，复现性好。

线性度好：在较宽的温度范围内，电阻与温度的关系曲线非常平滑，便于标定和计算。

4. 常见分度号

根据 R0的不同，常见的铂热电阻分为：

Pt100：0℃时电阻为 100Ω，是最常用的工业标准。

Pt1000：0℃时电阻为 1000Ω，灵敏度更高，常用于高精度或远距离测量。

5. 工作方式

在实际应用中，通过测量电路（如惠斯通电桥或恒流源电路）给铂热电阻施加一个微小的恒定电流，然后精确测量其两端的电压降。根据欧姆定律 R=U/I计算出电阻值 R

t，再通过查表或公式计算，即可得到对应的温度值 t。