鎧裝鉑電阻精度的影響因素
1、材料的因素
鎧裝鉑電阻是一種精密溫度測(cè)量和控制的測(cè)溫元件，由鉑熱電阻元件、絕緣材料、內(nèi)引線(xiàn)和金屬外保護(hù)管組成，經(jīng)加工而成。
①鉑熱電阻元件
鉑熱電阻元件是傳感器的心臟，選擇高質(zhì)量的元件是保證精度的首要條件。現(xiàn)行的云母、玻璃、陶瓷、厚膜、薄膜、外繞式整體燒結(jié)鉑電阻元件這5種鉑電阻元件中誰(shuí)最合適做鎧裝用呢？大家認(rèn)為陶瓷鉑電阻元件和外繞式整體燒結(jié)鉑電阻元件應(yīng)是制造鎧裝鉑電阻。昌暉儀表選擇外繞式整體燒結(jié)鉑電阻元件，不僅因?yàn)樗奖悖彝饫@式整體燒結(jié)鉑電阻元件在抗鎧裝焊接時(shí)的高溫沖擊、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命方面更強(qiáng)，而云母、玻璃、厚膜、薄膜元件，它們本身的釉在耐高溫上差一些，厚膜、薄膜元件在負(fù)溫區(qū)由于有較大的自勢(shì)影響，再考慮鉑與陶瓷基片的熱脹系數(shù)不一致性等因素，我們還是認(rèn)為選用外繞式整體燒結(jié)鉑電阻元件更為合適。
②絕緣材料
絕緣材料在鎧裝體中的主要作用是使鉑電阻元件、內(nèi)引線(xiàn)、金屬外保護(hù)管彼此形成電氣絕緣。絕緣材料工廠(chǎng)通常選擇氧化鎂，但應(yīng)該注意到在氧化鎂的成型加工過(guò)程中，通常要加入一些有機(jī)粘合劑，有時(shí)還會(huì)有微量的金屬及其氧化物，加上它非常喜歡吸附空氣中的水氣，這些都將使鎧裝體電氣絕緣性能下降，形成旁路電阻，導(dǎo)致測(cè)量誤差，所以在選購(gòu)時(shí)一定要選用高純度的氧化鎂，并且保持周?chē)h(huán)境的清潔，防止外來(lái)雜質(zhì)元素的侵害，經(jīng)高溫除氣處理及時(shí)密封好。
③金屬外保護(hù)管材料
1Cr18Ni9Ti等不銹鋼是一種較理想的金屬外保護(hù)管材料，因?yàn)樗趥鞲衅魇褂玫臏囟确秶捌涮囟ǖ墓ぷ鳝h(huán)境下有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，不污染感溫元件、內(nèi)引線(xiàn)及絕緣材料，有良好的機(jī)械加工特性和焊接性能，另外，其熱傳導(dǎo)系數(shù)較小，是熱的良導(dǎo)體。不過(guò)在使用前必須首*行酸堿清洗，清除其外表面油污及吸附的游離雜質(zhì)元素，然后再將管材進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚蛊浔砻嫔蓸O薄而致密的尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化膜，防止不銹鋼體內(nèi)元素向外擴(kuò)散而對(duì)傳感器帶來(lái)不良影響。
④引線(xiàn)材料
鎧裝鉑電阻是利用感溫元件電阻隨溫度的變化而變化的特性來(lái)測(cè)定溫度變化的一種精密傳感器，它要求引線(xiàn)的電阻率越低越好，并且其溫度系數(shù)越小越好，二線(xiàn)制鉑電阻要求的尤其嚴(yán)格，而對(duì)三線(xiàn)制或四線(xiàn)制，則由于顯示儀表橋路設(shè)計(jì)要求引線(xiàn)電阻值盡可能一致，否則由于引線(xiàn)的加入，將造成感溫鉑熱電阻元件公稱(chēng)電阻值的變化，產(chǎn)生較大的測(cè)量溫度誤差。
在實(shí)際測(cè)量中，由于溫場(chǎng)存在溫度梯度和Seebeck效應(yīng)，兩種不同金屬的結(jié)點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生一寄生電勢(shì)，由于這電勢(shì)是單向的，大家可以通過(guò)改變電流的方向來(lái)消除，但在工業(yè)測(cè)溫中時(shí)常調(diào)換電的極性是很不方便的，所以大家應(yīng)該選擇與感溫鉑絲及外接引線(xiàn)接觸電阻盡可能小的內(nèi)引線(xiàn)材料，實(shí)驗(yàn)證明，銀絲和鎳絲都是較好的內(nèi)引線(xiàn)材料，如果需要特別精密，則選用銀絲作內(nèi)引線(xiàn)材料。
2、鎧裝工藝的因素
鎧裝鉑電阻是一種精密的溫度傳感器，靈敏度很高，在制造過(guò)程中任何細(xì)微的疏忽都有可能導(dǎo)致其性能下降乃至報(bào)廢。在它的生產(chǎn)過(guò)程中，包括鉑熱電阻元件與內(nèi)引線(xiàn)的焊接、組合體的加工、封接等多道工序的工藝裝況如何，都直接影響鎧裝鉑電阻的性能。陶瓷鉑電阻元件和外繞式整體燒結(jié)鉑電阻元件的引線(xiàn)是鉑引線(xiàn)，內(nèi)引線(xiàn)是銀絲，為限度減少焊點(diǎn)電阻值，應(yīng)采用熔焊的辦法，鉑的熔點(diǎn)在1700℃左右，而銀絲熔點(diǎn)是900℃左右，為了焊接工作能夠在瞬間完成，并盡可能避免高溫對(duì)元件帶來(lái)沖擊，利用氫氧焊接機(jī)(在理論上氫氧點(diǎn)燃溫度可達(dá)3000℃)，只要能控制好火焰的大小和速度，那么它的焊接效果就遠(yuǎn)比點(diǎn)焊、氮弧焊強(qiáng)。另外在整個(gè)工藝過(guò)程中還要求工作環(huán)境干凈、清潔。在鎧裝體封接之前，還要進(jìn)行烘烤以排除各組器件吸附的水氣，提高絕緣性能。在整個(gè)工藝完成后，還需進(jìn)行一次高溫老化，以求得最后的質(zhì)量保證。
鎧裝電纜直徑的拉升工藝和保護(hù)管封口焊接工藝也會(huì)影響鎧裝鉑電阻精度和使用壽命，因涉及工藝和技術(shù)問(wèn)題，在此不做詳細(xì)介紹。
總之，只要鎧裝鉑電阻制造商能夠?qū)σ陨细魇礁鳂拥囊蛩囟寄芗右哉J(rèn)真地考慮、控制和消除，要想得到一支高質(zhì)量、高穩(wěn)定性、高精度的鎧裝鉑電阻溫度傳感器，才有可能實(shí)現(xiàn)。
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