主题：【第六届原创】色谱仪的常用电器部件温度传感器之铂电阻

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药物分析发表于：2013/08/07 21:55:31 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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色谱仪的常用电器部件温度传感器之铂电阻

概述：简单介绍色谱仪常用的温度传感器原理铂电阻

温度是色谱仪运行中极为重要的控制参数。尤其是气相色谱仪，柱温的变化会极大的影响待分析物质的色谱保留性能。精确、稳定的温度控制，对良好的色谱分析结果具有重要的意义。

温度控制系统最为关键的是温度传感器，其可以将温度信号转换成电信号，传送给控制部件。

色谱仪中常见的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、集成电路温度传感器等等。

1 铂电阻

常见的铂电阻外观如图。

内部结构如图：

铂电阻测温的基本原理是：在一定温度范围内，金属导体的温度越高，电阻越大。

色谱仪中常用铂电阻是Pt100，在0摄氏度时，该电阻的阻值为100欧姆，随着温度升高，阻值逐渐增大。具体的数学公式，因为篇幅的问题，不做赘述。

图：铂电阻温度-电阻值曲线

但是在代换铂电阻的时候，要注意铂电阻的封装形式，不要只考虑阻值。

铂电阻的时间常数比较重要。阻值相同的铂电阻，不能简单的来代换。否则会出现温度控制不稳定的现象。

气相色谱仪柱温箱温度惯性较小，那么就需要较小温度系数的铂电阻。小时间常数的铂电阻一般会有较小的封装体积。如图，薄膜式的铂电阻：

（补充图片）

案例：Shimadzu的GC-14C，柱温不能良好控制，柱温波动较大，造成系统报警。其原因就是用户自行维修时使用了“惯性”较大的金属封装铂电阻。

为了解释这个现象，我们需要大致理解一下柱箱温度控制的原理。温度控制的一般基于负反馈原理。

例如，某个瞬间铂电阻检测到温度下降，将温度下降的变化传输给主控单元，主控单元发指令使得加热部分工作，于是温度升高。反之亦然。

但是温度信号有自己的特点，温度不会像电信号那样发生迅速的变化。

铂电阻感知到温度变化需要一定的时间，加热单元工作，使得柱箱温度上升也需要一段时间，这就是所谓的“惯性”。如果时间配合不合适，就会发生温度振荡。

柱箱本身温度变化的热惯性较小，而金属封装的铂电阻有较大的热惯性。铂电阻的时间常数不匹配，最终导致了柱箱温度的振荡。