[發明專利]一種熱電阻時間常數測量方法及裝置

在審

• 申請號: 202110602109.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113324679A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李海兵;卓華;鮮青龍;仝立公;薛文艷;劉志強;趙億坤;袁恩閣;宋長亮
• 申請（專利權）人: 新疆維吾爾自治區計量測試研究院
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 孟阿妮;張小勇

本發明公開了一種熱電阻時間常數測量方法及裝置，涉及熱敏電阻測量技術領域，主要目的是提供一種能夠精確測量熱電阻的熱時間常數的測量方法。本發明的主要技術方案為：一種熱電阻時間常數測量方法，包括：測量熱敏電阻器的零功率電阻值；測量熱時間常數小于1秒的熱敏電阻器，獲得熱敏電阻器的熱時間常數；測量熱敏電阻器在自熱冷卻后的熱時間常數。本發明主要根據示波器測量法以及電壓?電流曲線從而獲得熱敏電阻器的熱時間常數，再根據熱時間常數的測量電路記錄的電壓值和電流值，輸入雙通道自動采集系統，形成熱時間常數以及U?I曲線，從而達到實現熱敏電阻的熱時間常數的測量的技術效果，并且提高了檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及熱敏電阻測量技術領域，尤其涉及一種熱電阻時間常數測量方法及裝置。

背景技術

熱電阻是中低溫區最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成標準的基準儀。與熱電偶的測溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。對于熱電阻和NTC熱敏電阻來說，響應性能是非常重要的。然而，熱時間常數的測量急需加強。對于不同結構的熱電阻，如片式或者薄膜熱電阻，其熱時間長較大，需要進行自熱后冷卻的熱時間常數的測量。而珠狀的熱敏電阻，需要溫度迅速變化從而測得其熱時間常數。

熱時間常數下是熱敏電阻器的一個重要技術參數，在國家標準GB6663.1-2007直熱式負溫度系數熱敏電阻器總規范中,對該參數的測試作了規定，但是對于大于5秒的熱敏電阻器,測量時間的儀器沒有明確。目前我國大多數廠家均采用檢測人員按動秒表的計測方法，在實踐過程中，人的反應不能與指示阻值變化的數字電壓表同步。因此,給測量帶來嚴重的人為誤差，現有的測量方式首先要測量熱敏電阻器處在47.1℃±0.1℃和85℃±0.1℃時的阻值，并加以記錄。然后把熱敏電阻器密封于體積大于被試熱敏電阻器100倍的試驗箱內，試驗箱內空氣不得流動，并保持溫度在(25±0.1)℃之內，接好線路，把熱敏電阻放入試驗箱，合上觸點AA，通過調節比較臂電阻來調節電流I，使比值E/I等于85℃時零功率電阻值的60～80％之間，并使讀數穩定。搬動雙向開關閉合觸點BB，當數字電壓表的讀數變到85℃的零功率電阻值時，檢測人員按動秒表,開始記時，當數字電壓表的讀數變到47.1℃的零功率電阻值時，再次按動秒表，停止記時。秒表所示的時間即為熱敏電阻器的熱時間常數，但是，為了能夠較準確顯示熱敏電阻器溫度變化到85℃和47.1℃時零功率電阻值，要求數字電壓表的采樣速度盡量快些，而采樣速度越快，人的眼睛越跟不上，通常只能看清數字電壓表顯示數值的整數部分而小數部分看不清楚，從而導致測試誤差很難予以估計，測試數據欠說服力。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種熱電阻時間常數測量方法及裝置，主要目的是提供一種能夠精確測量熱電阻的熱時間常數的測量方法。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

一方面，本發明實施例提供了一種熱電阻時間常數測量方法，該方法包括：

測量熱敏電阻器的零功率電阻值；

測量熱時間常數小于1秒的熱敏電阻器，獲得熱敏電阻器的熱時間常數；

測量熱敏電阻器在自熱冷卻后的熱時間常數。

進一步的，將熱敏電阻器放入測量槽中，并靠近標準溫度計，使熱敏電阻器得零功率電阻值達到穩定讀數；

計算測量熱敏電阻器的零功率電阻值R_N，通過公式表示如下：

式中，R₁、R₂、R₃為已知電阻的電阻值，U₀(t)為電壓值，E為可變溫壓電源的電壓值。