原理

溫度與電阻值成正比。高純度的鉑，由于電子聲子散射的緣故， 其電阻值會隨著溫度上升而近乎線性增加。

標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)

ITS-90溫標(biāo)要求“一支可接受的鉑電阻溫度計(jì) 必需由高純度且無應(yīng)力的鉑絲制成”， 用于制作傳感器的鉑絲通過“冷拉”獲得， 因?yàn)樵谶@種工藝條件下更易處理，然后再對鉑電阻進(jìn)行退火。而經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的支撐骨架使得感溫鉑絲在經(jīng)歷熱脹冷縮、振動(dòng)或機(jī)械沖擊時(shí)的應(yīng)力盡可能小，在制成標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)后，需對感溫鉑絲充分退火以消除應(yīng)力。

標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)常見的誤差來源：

1、機(jī)械沖擊與振動(dòng)

2、熱沖擊 

3、污染

4、遲滯

5、氧化

6、泄漏

7、浸沒誤差

8、輻射誤差

9、自熱效應(yīng)

10、引線電阻誤差

11、其他因素
機(jī)械沖擊與振動(dòng)

1、影響標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)長期穩(wěn)定性的主要因素

2、溫度計(jì)遭受瞬間加速時(shí)， 易使無應(yīng)力結(jié)構(gòu)的感溫鉑絲產(chǎn)生形變

3、盡管外觀感覺很堅(jiān)固，

4、金屬護(hù)套的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)仍舊應(yīng)當(dāng)按照易碎儀器來對待

5、 機(jī)械沖擊可能會損壞標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)

6、通過測量Rtp值確定其影響

熱沖擊

1、若將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)從高溫快速冷卻至室溫， 感溫鉑絲的晶體結(jié)構(gòu)會因?yàn)榇慊鸲霈F(xiàn)過量晶格空穴

2 、Rtp值會上升 

污染

1、若標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)被污染，其Rtp值會上升， 而WGa值會下降，使得WGa值無法滿足規(guī)程要求

2、高溫下，金屬原子的擴(kuò)散能夠穿透石英玻璃

3 、在配有金屬均溫塊的爐子中使用時(shí)，

4、石英護(hù)套的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)在高溫下易被金屬污染

5 、高溫下，金屬護(hù)套的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的感溫鉑絲 也會被金屬護(hù)套本身污染

感溫鉑絲的氧化效應(yīng)

1、氧氣可以保護(hù)感溫鉑絲不被污染– 氧氣有助于穩(wěn)定感溫鉑絲及其固定骨架的微量氧化物雜質(zhì)， 從而防止高溫下自由雜質(zhì)離子的擴(kuò)散

2、鉑在（0~450）度的氧化效應(yīng)發(fā)現(xiàn)于1970年代

3、即使周圍的氧氣含量極低（1 kPa）， 鉑絲表面也能在（0~450）度溫度下形成氧化層

4、因?yàn)椴糠帚K絲橫截面外層的鉑變成了低導(dǎo)電的氧化層， 鉑絲的電阻會隨之上升

5、鉑的氧化的兩種基本類型：二維（2D），三維（3D）– 鉑的二維的氧化形成于（0~300）度，并在高于約450度時(shí)分解， 其阻值變化約為8 ppm（2 mK）

     – 鉑的三維的氧化出現(xiàn)在（300~500）度，并在高于約550度時(shí)分解， 其阻值變化可達(dá)430 ppm（0.1度）

6、 低溫下的阻值漂移（排除機(jī)械沖擊等原因）主要源于感溫鉑絲的氧化

7、氧化是可逆的，且在高于500度時(shí)分解

8、石英護(hù)套的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)內(nèi)感溫鉑絲的氧化效應(yīng)具有良好的重復(fù)性

9、 金屬護(hù)套的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)內(nèi)感溫鉑絲的氧化效應(yīng)的重復(fù)性較差，

10、 因?yàn)榻饘僮o(hù)套本身的氧化會消耗一部分填充氣體內(nèi)的氧氣， 所以感溫鉑絲的氧化效應(yīng)會逐漸減少

氣體泄漏

1、密封損壞

2、 水分進(jìn)入

3、 由于泄漏，空氣進(jìn)入護(hù)套內(nèi)，使得氧氣含量增加， 從而過度氧化

絕緣電阻

1、引線與引線之間或引線與護(hù)套之間的漏電會引入顯著的測量誤差

2、對于金屬護(hù)套的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，很容易測量引線與護(hù)套間的絕緣電阻

3、對于玻璃護(hù)套的標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)，無需測量引線與護(hù)套間的絕緣電阻

4、 在一支標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)中，除感溫鉑絲外，在引線、絕緣材料、 傳感器骨架與填充材料等之間，存在許多與感溫鉑絲并聯(lián)的絕緣電阻

5 、因?yàn)檫@些絕緣電阻在校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)時(shí)便存在，

6、 僅有部分會導(dǎo)致誤差

7、 而產(chǎn)生的誤差則源于相同溫度下絕緣電阻的變化： ΔR = Rt * RI / ( Rt + RI ) - Rt

輻射誤差

1、輻射是溫度測量中隱秘的誤差來源之一

2 、在空氣和表面溫度測量中尤為嚴(yán)重

3、恒溫槽應(yīng)配有防輻射蓋板

4、 光導(dǎo)：通過玻璃護(hù)套向上的可見光和近紅外輻射導(dǎo)致的熱損

5、 通過在護(hù)套上噴砂或增加石墨涂層可極大減少光導(dǎo)效應(yīng)

自熱效應(yīng)

1、電流通過標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的感溫鉑絲會導(dǎo)致發(fā)熱及電阻上升。

2、溫度上升與電功率和熱導(dǎo)率有關(guān)

3、 可通過外推獲得零電流電阻值

4、在低功率的情況下，自熱效應(yīng)是線性的

5、使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)時(shí)的激勵(lì)電流的大小，

6、 應(yīng)與校準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)時(shí)的激勵(lì)電流相同

遲滯

1、標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)幾乎沒有遲滯誤差

2、 二級（精 密 ）鉑電阻溫度計(jì)的遲滯誤差小于10 mK
浸沒深度誤差

1、 若標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的浸沒深度不夠充分， 會在感溫鉑絲上產(chǎn)生溫度梯度，從而導(dǎo)致誤差

2、通過改變浸沒深度來測試，若深度足夠， 少許位置的變化不會改變溫度計(jì)的讀數(shù)

3、 在固定點(diǎn)中，溫度計(jì)在不同位置的讀數(shù)會受到相變材料的靜壓影響

4 、在恒溫槽或干體爐中，應(yīng)考慮豎直方向的溫度均勻性的影響

5、不同的溫度計(jì)也會有不同的浸沒深度誤差

6、 國際：15D+L ? 國內(nèi)：JJG229-2010 溫度穩(wěn)定后，溫度計(jì)繼續(xù)插入1cm，溫度變化不超過允差5%

其他影響

1、 鉑的晶粒生長

– 與在高溫下的時(shí)間長短有關(guān)

– 改變電阻值

2、 熱電效應(yīng)

– 通過應(yīng)用換向直流或交流測量電流來消除

3 、電磁干擾

正確使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì) 

4、 預(yù)防機(jī)械沖擊與振動(dòng)小心運(yùn)輸

5、 經(jīng)常測量 Rtp值，使用電阻比W(t)?熱處理與退火

6、避免石英析晶

7 、避免輻射效應(yīng)

8、 了解感溫鉑絲的氧化效應(yīng)

9 、避免高溫下感溫鉑絲的污染

10、 自熱效應(yīng)

11、 浸沒深度