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。

標準鉑電阻溫度計的結構

ITS-90溫標要求“一支可接受的鉑電阻溫度計 必需由高純度且無應力的鉑絲制成”， 用于制作傳感器的鉑絲通過“冷拉”獲得， 因為在這種工藝條件下更易處理，然后再對鉑電阻進行退火。而經(jīng)過精心設計的支撐骨架使得感溫鉑絲在經(jīng)歷熱脹冷縮、振動或機械沖擊時的應力盡可能小，在制成標準鉑電阻溫度計后，需對感溫鉑絲充分退火以消除應力。

標準鉑電阻溫度計常見的誤差來源：

1、機械沖擊與振動

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

10、引線電阻誤差

11、其他因素
機械沖擊與振動

1、影響標準鉑電阻溫度計長期穩(wěn)定性的主要因素

2、溫度計遭受瞬間加速時， 易使無應力結構的感溫鉑絲產(chǎn)生形變

3、盡管外觀感覺很堅固，

4、金屬護套的標準鉑電阻溫度計仍舊應當按照易碎儀器來對待

5、 機械沖擊可能會損壞標準鉑電阻溫度計

6、通過測量Rtp值確定其影響

熱沖擊

1、若將標準鉑電阻溫度計從高溫快速冷卻至室溫， 感溫鉑絲的晶體結構會因為淬火而出現(xiàn)過量晶格空穴

2 、Rtp值會上升 

污染

1、若標準鉑電阻溫度計被污染，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，

4、石英護套的標準鉑電阻溫度計在高溫下易被金屬污染

5 、高溫下，金屬護套的標準鉑電阻溫度計的感溫鉑絲 也會被金屬護套本身污染

感溫鉑絲的氧化效應

1、氧氣可以保護感溫鉑絲不被污染– 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， 從而防止高溫下自由雜質離子的擴散

2、鉑在（0~450）度的氧化效應發(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、因為部分鉑絲橫截面外層的鉑變成了低導電的氧化層， 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度時分解， 其阻值變化可達430 ppm（0.1度）

6、 低溫下的阻值漂移（排除機械沖擊等原因）主要源于感溫鉑絲的氧化

7、氧化是可逆的，且在高于500度時分解

8、石英護套的標準鉑電阻溫度計內感溫鉑絲的氧化效應具有良好的重復性

9、 金屬護套的標準鉑電阻溫度計內感溫鉑絲的氧化效應的重復性較差，

10、 因為金屬護套本身的氧化會消耗一部分填充氣體內的氧氣， 所以感溫鉑絲的氧化效應會逐漸減少

氣體泄漏

1、密封損壞

2、 水分進入

3、 由于泄漏，空氣進入護套內，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套之間的漏電會引入顯著的測量誤差

2、對于金屬護套的標準鉑電阻溫度計，很容易測量引線與護套間的絕緣電阻

3、對于玻璃護套的標準鉑電阻溫度計，無需測量引線與護套間的絕緣電阻

4、 在一支標準鉑電阻溫度計中，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 、因為這些絕緣電阻在校準標準鉑電阻溫度計時便存在，

6、 僅有部分會導致誤差

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重

3、恒溫槽應配有防輻射蓋板

4、 光導：通過玻璃護套向上的可見光和近紅外輻射導致的熱損

5、 通過在護套上噴砂或增加石墨涂層可極大減少光導效應

自熱效應

1、電流通過標準鉑電阻溫度計的感溫鉑絲會導致發(fā)熱及電阻上升。

2、溫度上升與電功率和熱導率有關

3、 可通過外推獲得零電流電阻值

4、在低功率的情況下，自熱效應是線性的

5、使用標準鉑電阻溫度計時的激勵電流的大小，

6、 應與校準該標準鉑電阻溫度計時的激勵電流相同

遲滯

1、標準鉑電阻溫度計幾乎沒有遲滯誤差

2、 二級（精 密 ）鉑電阻溫度計的遲滯誤差小于10 mK
浸沒深度誤差

1、 若標準鉑電阻溫度計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的讀數(shù)

3、 在固定點中，溫度計在不同位置的讀數(shù)會受到相變材料的靜壓影響

4 、在恒溫槽或干體爐中，應考慮豎直方向的溫度均勻性的影響

5、不同的溫度計也會有不同的浸沒深度誤差

6、 國際：15D+L ? 國內：JJG229-2010 溫度穩(wěn)定后，溫度計繼續(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

– 與在高溫下的時間長短有關

– 改變電阻值

2、 熱電效應

– 通過應用換向直流或交流測量電流來消除

3 、電磁干擾

正確使用標準鉑電阻溫度計 

4、 預防機械沖擊與振動小心運輸

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

8、 了解感溫鉑絲的氧化效應

9 、避免高溫下感溫鉑絲的污染

10、 自熱效應

11、 浸沒深度