熱敏電阻是熱敏器件，受所有熱能源的影響。它們受環(huán)境溫度、自熱、傳導(dǎo)熱、熱輻射和太陽(yáng)輻射等的影響。適當(dāng)?shù)臏y(cè)試設(shè)置圍繞著對(duì)這些影響進(jìn)行充分控制，并將其影響量化或*小化。需要關(guān)注三個(gè)基本方面：溫控測(cè)試槽的穩(wěn)定性、獨(dú)立溫度指示器的準(zhǔn)確性以及測(cè)試本身對(duì)熱敏電阻的干擾影響。

　　常規(guī)

　　關(guān)于熱敏電阻*基本的問(wèn)題是“它在給定溫度下的電阻是多少？”熱敏電阻通常浸入*控制溫度的液體浴中，然后測(cè)量其電阻。通常不使用氣室，因?yàn)樗鼈?難穩(wěn)定和控制。應(yīng)如何*控制浴溫？

　　假設(shè)5%的熱敏電阻在25°C的曲線上需要電阻。α為4.4%/C。5%電阻容差轉(zhuǎn)換為等效溫度容差。

　　5%除以4.4%/C°=1.2C°

　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，浴槽誤差不應(yīng)大于大約0.1C°的十分之一。如果熱敏電阻的溫度容差規(guī)定為0.02C°，則浴槽必須能夠承受0.02C°。

　　應(yīng)該注意的是，恰好在5%限值的熱敏電阻可能會(huì)因浴槽誤差而被誤報(bào)為5.5%。在0.2C°的例子中，它可能被誤表示為0.22C°。當(dāng)然，浴槽誤差有時(shí)也可能使熱敏電阻看起來(lái)更有利。如果這是不可接受的，可以做兩件事之一。要么必須將浴槽控制到更可接受的精度，要么必須有測(cè)量時(shí)實(shí)際浴槽溫度的校正因子。為了校正溫度，使用alpha將誤差轉(zhuǎn)換為等效電阻，并根據(jù)需要從原始電阻讀數(shù)中添加或減去。

　　溫度校正可能有其自身的缺陷。所有受控?zé)嵯到y(tǒng)中的溫度都傾向于在稱為系統(tǒng)帶寬的狹窄溫度范圍內(nèi)漂移或循環(huán)。它也可能被稱為“沐浴秋千”。為了盡量減少這種影響，操作員可以等到溫度恰好達(dá)到所需的確切溫度，然后快速讀取電阻讀數(shù)。如果溫度在一兩分鐘內(nèi)的波動(dòng)不超過(guò)十分之一度，這可能是一種有效的方法。

　　但是，有兩個(gè)注意事項(xiàng)。首先，獨(dú)立溫度指示器和被測(cè)熱敏電阻具有相似的結(jié)構(gòu)尺寸、材料和熱質(zhì)量。否則，兩個(gè)設(shè)備將不會(huì)相互跟蹤或跟蹤。更大或更重的設(shè)備在溫度上會(huì)滯后。第二點(diǎn)是溫度波動(dòng)趨于呈正弦曲線，平均值以所需的測(cè)試溫度為中心。結(jié)果是，雖然電阻讀數(shù)顯然是在所需的確切溫度下讀取的，但它也是循環(huán)中變化率*快的點(diǎn)，作為參考，如果允許在一個(gè)方向（到邊緣之一）擺動(dòng)到其全范圍的系統(tǒng)帶寬）那么這將是*穩(wěn)定的點(diǎn)。事實(shí)上，有一段時(shí)間，變化率幾乎為零，但距離所需溫度*遠(yuǎn)。

　　液體介質(zhì)

　　如果被測(cè)熱敏電阻和獨(dú)立溫度傳感器都在保護(hù)外殼中，則可以使用水。如果熱敏電阻是裸露的或有裸露的引線，則必須使用不導(dǎo)電的液體，例如礦物油精或油。

　　在高溫領(lǐng)域，有一些注意事項(xiàng)。油類會(huì)產(chǎn)生煙霧，應(yīng)配備通風(fēng)櫥和電源通風(fēng)系統(tǒng)。它們會(huì)閃燃和燃燒，因此應(yīng)在低于閃點(diǎn)或制造商建議的情況下使用。高品質(zhì)的熱油可能對(duì)人員構(gòu)成危險(xiǎn)，因此必須使用固定裝置或防濺罩防止或盡量減少飛濺和溢出。

　　硅油也可用作浴液，但通常避免在電氣設(shè)備周圍使用。油似乎會(huì)蠕動(dòng)或以蒸氣形式進(jìn)入不需要的地方，例如開(kāi)關(guān)和繼電器觸點(diǎn)。觸點(diǎn)工作時(shí)通常發(fā)生的輕微電弧會(huì)分解油，在觸點(diǎn)表面留下二氧化硅。由此產(chǎn)生的白色殘留物是不導(dǎo)電的，可防止觸點(diǎn)閉合和神秘的設(shè)備故障。

　　獨(dú)立溫度傳感器

　　溫度浴必須包含一個(gè)準(zhǔn)確的溫度指示器。在客戶測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行工廠校準(zhǔn)的熱敏電阻通常是*好的傳感器。也可以使用鉑電阻燈泡(RTD)，但也必須進(jìn)行校準(zhǔn)。熱敏電阻具有更高的alphas和更理想的更高電阻值的選擇，易于使用。他們的熱敏電阻具有更高的電阻值，可*大限度地減少引線誤差。熱敏電阻的較高alpha值也非常重要。熱敏電阻的1%讀數(shù)誤差僅相當(dāng)于0.05°C的溫度誤差。相反，鉑電阻燈泡上0.1%的讀數(shù)會(huì)轉(zhuǎn)化為3°C的溫度誤差。熱電偶一般不具備作為參考的精度和穩(wěn)定性。

　　自熱

　　為了獲得*高信號(hào)，*好在考慮中的熱敏電阻上放置“高”測(cè)試電壓。允許的電壓量取決于耗散常數(shù)和測(cè)試溫度下的電阻。

　　示例：當(dāng)施加2伏電壓時(shí)，α為4.4%/C°且耗散常數(shù)為1毫瓦/度的10K熱敏電阻由于自熱而導(dǎo)致的溫升是多少？

　　W=E2/R或mW=E2/Kohms

　　mW=22/10=.4Mw

　　溫度上升=功率/耗散常數(shù)=.4/1=.4C°上升

　　對(duì)于大多數(shù)用途來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)太大的錯(cuò)誤。將電壓降低到1伏仍然會(huì)產(chǎn)生0.1C°的誤差。進(jìn)一步降低到0.5伏只會(huì)產(chǎn)生0.025°C的誤差，這在大多數(shù)情況下是可以接受的。請(qǐng)注意，隨著電壓降低，相應(yīng)的溫升會(huì)迅速下降。

　　從普通商用數(shù)字萬(wàn)用表(DMM)提供給熱敏電阻的電流可能很大。有關(guān)預(yù)期儀表范圍，請(qǐng)咨詢DMM制造商的規(guī)范。

　　示例：通過(guò)與上述相同的10K熱敏電阻的100微安(100uA)的功耗和由此產(chǎn)生的溫升是多少？

　　W=12*R

　　W=(100*106)2*(10,000)=.1mW

　　.1mW相當(dāng)于1C°上升。這太多了，必須尋求替代方案。DMM是一種過(guò)于方便和準(zhǔn)確的儀器，不能很快放棄。根據(jù)特殊訂單，一些儀器制造商可以將電流設(shè)置為較低水平。在耗散常數(shù)高一個(gè)數(shù)量級(jí)的較大熱敏電阻或探頭組件上，由DMM電流引起的溫升可能可以忽略不計(jì)。

　　玻璃溫度計(jì)

　　典型的實(shí)驗(yàn)室玻璃溫度計(jì)不適合熱敏電阻測(cè)試槽通常要求的精度。帶有10英寸刻度的0°C至200°C溫度計(jì)每0.050英寸或小于16英寸會(huì)有一個(gè)度數(shù)標(biāo)記。半度標(biāo)記大約是一英寸的三十秒，沒(méi)有什么更實(shí)用的了。可讀性和準(zhǔn)確性不能超過(guò)0.25C°的一半。擴(kuò)展刻度溫度計(jì)在一定程度上提高了可讀性，但仍不能提供所需的精度和準(zhǔn)確度。

　　常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)通常是三英寸浸入式，更*的類型是完全浸入式（浸入至少達(dá)到讀數(shù)水平）。現(xiàn)在，為了盡量減少浴槽中溫度梯度的影響，被測(cè)熱敏電阻和溫度計(jì)燈泡必須相鄰。如果溫度計(jì)燈泡在浴缸表面以下10英寸左右，這至少是不方便的。玻璃溫度計(jì)也需要定期校準(zhǔn)檢查，因?yàn)槿绻┞对谄錅囟壬舷蓿貏e是長(zhǎng)時(shí)間暴露，玻璃會(huì)“冷流”。

　　溫度梯度

　　必須*大限度地減少溫度梯度和波動(dòng)，以獲得*佳讀數(shù)精度和可重復(fù)性。從這里可以更容易地指出熱系統(tǒng)不良的問(wèn)題，例如熱板上的大燒杯。*熱點(diǎn)將位于底部表面的中間，遠(yuǎn)離較冷的一側(cè)。*冷的區(qū)域?qū)⑹强拷嗇y的頂面。這里有蒸發(fā)冷卻、對(duì)流冷卻，以及從液面上方燒杯邊緣的一些散熱。

　　添加電機(jī)驅(qū)動(dòng)是一項(xiàng)重大改進(jìn)，但應(yīng)該是螺旋槳式并巧妙驅(qū)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)*佳混合。

　　下一個(gè)重大改進(jìn)來(lái)自于側(cè)面絕緣和添加絕緣蓋。這看起來(lái)很直觀，因?yàn)樗?大地減少了蒸發(fā)和對(duì)流冷卻，從而減少了冷點(diǎn)。不太明顯的是需要較少的補(bǔ)充熱量的好處。加熱器本質(zhì)上是溫度梯度的*大貢獻(xiàn)者。只有在加熱器和浴液之間存在較大溫差時(shí)，它才能注入所需的熱量。較小的熱量需求導(dǎo)致加熱器和液體之間的溫差較小。這轉(zhuǎn)化為較低的熱點(diǎn)和較低的梯度。

　　應(yīng)仔細(xì)選擇溫度指示傳感器的位置。溫度曲線可以在垂直平面和水平面上運(yùn)行，以確定*穩(wěn)定的區(qū)域。這不一定在幾何中心。它更有可能離加熱器很遠(yuǎn)，在葉輪的下游，遠(yuǎn)離側(cè)壁，通常離頂面三英寸左右。被測(cè)熱敏電阻不僅位于同一區(qū)域，而且與指示溫度傳感器處于完全相同的深度，并盡可能接近它。

　　在尋求百分之一度的溫度梯度的情況下，本土設(shè)計(jì)通常令人失望。在浴槽幾何形狀、加熱器幾何形狀和放置、絕緣、油循環(huán)和溫度控制等方面有太多微妙的方面。哪些*好留給專業(yè)供應(yīng)商。