提高用于-200℃室温工业铂热电阻稳定性方法

摘要：为了提高.200℃-室温范围工业铂热电阻的稳定性,本文探讨了八支工业铂热电阻,在室温和液氮温度之间作热循环,测量R(0℃的变化情况。
一、引言
       铂电阻材料由于具有优良的测温性能,从而工业铂热电阻在工业科学研究中得到了广泛的应用。但是许多使用者发现该材料在.200C-室温范围内,在使用初期电阻值不稳定。针对此现象我们做了研究,阐述了这种现象产生的原因和解决的方法。
二、工业铂热电阻
       工业铂热电阻为适应工业及科学研究中千差万别的需要,种类繁多。我们用来做循环试验的八支工业铂热电阻的分度号为:P100,其结构见图1。

       将纯度W(100℃为1.385,直径约为0.07mm的铂丝双绕在直径为3mm的玻璃骨架上，外面再套上一个直径为5mm的玻璃外壳,用直径为0.5mm的铂丝做引线
三、不稳定性的成因和消除方法.
       从这种工业铂热电阻温度计的制造过程,可以知道,铂丝由于不处于自由状态,所受的应力必然很大,而工业铂热电阻温度计的表皮和骨架均是玻璃.的，致使不能充分退火,因此材料的应力很难消除。应力的存在必然使材料的电阻增大,而且随着时间的推移和使用过程中温度的变化，材料会逐渐老化,而使电阻值降低,并逐渐趋于稳定。因此工业铂热电阻温度计在使用初期会出现电阻值的不稳定。
       众所周和，消除应力最好的方法是退火,鉴于这种工业铂热电阻的特殊构造,致使其不可能充分退火,而自然老化过程又很慢。我们采用了从室温到液氮多次热循环的方法,使材料内部的应力尽快消除。即经反复锻炼消除应力,使其电阻值逐步稳定。所以我们对八支工业铂热电阻温度计进行了室温一液氮的循环试验。
       在做循环试验前,先测量工业铂热电阻的R(0℃)值,为了消除引线电阻的影响，我们采用了线制测量,测量所用仪器为3458A数字繁用表,测量时通过热电阻的工作电流为1mA。循环试验的程序是:将铂热电阻缓慢的放入液氮中浸泡一小时以上，然后从液氮中缓慢取出,使其恢复到室温后,再测量它的R(0℃值。以后再按此程序反复做10次,八支铂热电阻都做同样的循环和测量,实验结果列于表1中。

       从表中我们可以看出,在循环试验过程中测量热电阻的R(0℃值,发现其值逐渐趋于稳定。循环4次后R(0℃值基本稳定。
四、结论
       根据上述的实验数据中可以看出,经过循环试验八支铂热电阻的R(0℃值都在逐渐减小并趋于稳定,并且在循环4次以后基本处于稳定。同时也可以看出,用这种方法对低温铂热电阻做循环实验是可以消除应力的,是提高铂热电阻稳定性的一种可行的方法。当然这只是一个初步的探讨,今后我们将会继续做这方面的工作。