铠装铂电阻精度的影响因素

哪些因素会影响铠装铂电阻精度？这也是我们关注的问题。为了给用户提供测温范围广、测量精度高、性能更稳定的长寿命铠装铂电阻，我们一直在研究和实践，根据已取得的经验，在本文和大家聊聊铠装铂电阻精度的影响因素的话题。
本文主要从铠装铂电阻制造厂商的角度分析铠装铂电阻精度的影响因素，希望同行技术人员共同讨论。
铠装铂电阻精度的影响因素
1、材料的因素
铠装铂电阻是一种精密温度测量和控制的测温元件，由铂热电阻元件、绝缘材料、内引线和金属外保护管组成，经加工而成。
①铂热电阻元件
铂热电阻元件是传感器的心脏，选择高质量的元件是保证精度的首要条件。现行的云母、玻璃、陶瓷、厚膜、薄膜、外绕式整体烧结铂电阻元件这5种铂电阻元件中谁最合适做铠装用呢？大家认为陶瓷铂电阻元件和外绕式整体烧结铂电阻元件应是制造铠装铂电阻的首选。昌晖仪表选择外绕式整体烧结铂电阻元件，不仅因为它方便，而且外绕式整体烧结铂电阻元件在抗铠装焊接时的高温冲击、长期稳定性和长寿命方面更强，而云母、玻璃、厚膜、薄膜元件，它们本身的釉在耐高温上差一些，厚膜、薄膜元件在负温区由于有较大的自势影响，再考虑铂与陶瓷基片的热胀系数不一致性等因素，我们还是认为选用外绕式整体烧结铂电阻元件更为合适。这个问题在《选对铂电阻元件，提高铂电阻质量和使用寿命》文章中详细对比分析过。

②绝缘材料
绝缘材料在铠装体中的主要作用是使铂电阻元件、内引线、金属外保护管彼此形成电气绝缘。绝缘材料工厂通常选择氧化镁，但应该注意到在氧化镁的成型加工过程中，通常要加入一些有机粘合剂，有时还会有微量的金属及其氧化物，加上它非常喜欢吸附空气中的水气，这些都将使铠装体电气绝缘性能下降，形成旁路电阻，导致测量误差，所以在选购时一定要选用高纯度的氧化镁，并且保持周围环境的清洁，防止外来杂质元素的侵害，经高温除气处理及时密封好。
③金属外保护管材料
1Cr18Ni9Ti等不锈钢是一种较理想的金属外保护管材料，因为它在传感器使用的温度范围及其特定的工作环境下有较高的化学稳定性，不污染感温元件、内引线及绝缘材料，有良好的机械加工特性和焊接性能，另外，其热传导系数较小，是热的良导体。不过在使用前必须首先进行酸碱清洗，清除其外表面油污及吸附的游离杂质元素，然后再将管材进行适当的热处理，使其表面生成极薄而致密的尖晶石结构的氧化膜，防止不锈钢体内元素向外扩散而对传感器带来不良影响。
④引线材料
铠装铂电阻是利用感温元件电阻随温度的变化而变化的特性来测定温度变化的一种精密传感器，它要求引线的电阻率越低越好，并且其温度系数越小越好，二线制铂电阻要求的尤其严格，而对三线制或四线制，则由于显示仪表桥路设计要求引线电阻值尽可能一致，否则由于引线的加入，将造成感温铂热电阻元件公称电阻值的变化，产生较大的测量温度误差。这方面的知识建议阅读《Pt100两线制、Pt100三线制和Pt100四线制接线对测温精度的影响》这篇文章。
在实际测量中，由于温场存在温度梯度和Seebeck效应，两种不同金属的结点处会产生一寄生电势，由于这电势是单向的，大家可以通过改变电流的方向来消除，但在工业测温中时常调换电的极性是很不方便的，所以大家应该选择与感温铂丝及外接引线接触电阻尽可能小的内引线材料，实验证明，银丝和镍丝都是较好的内引线材料，如果需要特别精密，则最好选用银丝作内引线材料。
2、铠装工艺的因素
铠装铂电阻是一种精密的温度传感器，灵敏度很高，在制造过程中任何细微的疏忽都有可能导致其性能下降乃至报废。在它的生产过程中，包括铂热电阻元件与内引线的焊接、组合体的加工、封接等多道工序的工艺装况如何，都直接影响铠装铂电阻的性能。陶瓷铂电阻元件和外绕式整体烧结铂电阻元件的引线是铂引线，内引线是银丝，为最大限度减少焊点电阻值，应采用熔焊的办法，铂的熔点在1700℃左右，而银丝熔点是900℃左右，为了焊接工作能够在瞬间完成，并尽可能避免高温对元件带来冲击，利用昌晖仪表自行研制的氢氧焊接机(在理论上氢氧点燃温度可达3000℃)，只要能控制好火焰的大小和速度，那么它的焊接效果就远比点焊、氮弧焊强。另外在整个工艺过程中还要求工作环境干净、清洁。在铠装体封接之前，还要进行烘烤以排除各组器件吸附的水气，提高绝缘性能。在整个工艺完成后，还需进行一次高温老化，以求得最后的质量保证。
铠装电缆直径的拉升工艺和保护管封口焊接工艺也会影响铠装铂电阻精度和使用寿命，因涉及工艺和技术问题，在此不做详细介绍。
总之，只要铠装铂电阻制造商能够对以上各式各样的因素都能加以认真地考虑、控制和消除，要想得到一支高质量、高稳定性、高精度的铠装铂电阻温度传感器，才有可能实现。