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熱電偶與熱電阻均屬于溫度測(cè)量中的接觸式測(cè)溫,盡管其作用相同都是測(cè)量物體的溫度,但是他們的原理與特點(diǎn)卻不盡相同: 、信號(hào)的性質(zhì), 熱電阻本身是電阻,溫度的變化,使電阻產(chǎn)生正的或者是負(fù)的阻值變化;而熱電偶是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化,他隨溫度的改變而改變..雖然都是接觸式測(cè)溫儀表,但它們的測(cè)溫范圍不同,熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境,如鉑銠30---鉑銠6(B型)測(cè)量范圍為300度~1600度,短期可測(cè)1800度。S型測(cè)一20~1300(短期1600),K型測(cè)一50~1000,短期1200).XK型一50~600(800),E型一40~~00(900).還有J型,T型等。這類儀表一般用于500度以上的較高溫度,低溫區(qū)時(shí)輸出熱電勢(shì)很,當(dāng)電勢(shì)小時(shí),對(duì)抗干擾措施和二次表和要求很高,否則測(cè)量不準(zhǔn),還有,在較低的溫度區(qū)域,冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對(duì)誤差就顯得很突出,不易得到全補(bǔ)償。這時(shí)在中低溫度時(shí),一般使用熱電阻測(cè)溫范圍為一200~~500,甚至還可測(cè)更低的溫度(如用碳電阻可測(cè)到1K左右的低溫).現(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100,(也有Pt50、100和50代表熱電阻在0度時(shí)的阻值。在舊分度號(hào)中用BA1,BA2來(lái)表示,BA1在0度時(shí)阻值為46歐姆,在工業(yè)上也有用銅電阻,分度號(hào)為CU50和CU100,但測(cè)溫范圍較小,在一50~~150之間,在一些特殊場(chǎng)合還有銦電阻、錳電阻等)。 第二、工作中的現(xiàn)場(chǎng)判斷 熱電偶有正負(fù)極、補(bǔ)償導(dǎo)線也有正負(fù)之分,首先保證連接,配置確.在運(yùn)行中。常見(jiàn)的有短路,斷路,接觸不良(有萬(wàn)用表可判斷)和變質(zhì)(根據(jù)表面顏色來(lái)鑒別)。檢查時(shí),要使熱電偶與二次表分開(kāi),用工具短接二次表上的補(bǔ)償線,表指示室溫再短接熱電偶接線端子,表批示熱電偶所在的環(huán)境溫度(不是,補(bǔ)償線有故障),再用萬(wàn)用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(shì)(如正常,請(qǐng)檢查工藝)。 熱電阻短路和斷路用萬(wàn)用表可判斷,在運(yùn)行中,懷疑短路,只要將電阻端拆下一個(gè)線頭看顯示儀表,如到 ,熱電阻短路回零,導(dǎo)線短路,保證正常連接和配置時(shí),表值顯示低或不穩(wěn),保護(hù)管可能性進(jìn)水了顯示 ,熱電阻斷路顯示小短路。 第三、兩者材料不同: 從材料上分,熱阻是一種金屬材料,具有溫度敏感變化的金屬材料,熱電偶是雙金屬材料,既兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個(gè)不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差。 第四、傳感器檢測(cè)的溫度范圍不一樣 熱阻一般檢測(cè)0-150度溫度范圍(當(dāng)然可以檢測(cè)負(fù)溫度),熱電偶可檢測(cè)0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以,前者是低溫檢測(cè),后者是高溫檢測(cè)。 參考鏈接:
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熱電阻及其測(cè)溫原理 ? 在工業(yè)應(yīng)用中,熱電偶一般適用于測(cè)量500以上的較高溫度。對(duì)于500以下的中、低溫度,熱電偶的輸出的熱電勢(shì)很小,這對(duì)二次儀表的放大器、抗干擾措施等的要求就很高,否則難以實(shí)現(xiàn)測(cè)量;而且,在較低溫區(qū)域,冷端溫度的變化所引起的相對(duì)誤差也非常突出。所以測(cè)量中、低溫度一般使用熱電阻溫度測(cè)量?jī)x表較為合適。 1、? 熱電阻的測(cè)溫原理 與熱電偶的測(cè)溫原理不同的是,熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)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(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?,就可以測(cè)量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。 金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示,即 Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 式中,Rt為溫度t時(shí)的阻值;Rt0為溫度t0(通常t0=0)時(shí)對(duì)應(yīng)電阻值;α為溫度系數(shù)。 半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值和溫度關(guān)系為 Rt=AeB/t 式中Rt為溫度為t時(shí)的阻值;A、B取決于半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)的常數(shù)。 相比較而言,熱敏電阻的溫度系數(shù)更大,常溫下的電阻值更高(通常在數(shù)千歐以上),但互換性較差,非線性嚴(yán)重,測(cè)溫范圍只有-50~300左右,大量用于家電和汽車用溫度檢測(cè)和控制。金屬熱電阻一般適用于-200~500范圍內(nèi)的溫度測(cè)量,其特點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠,在程控制中的應(yīng)用極其廣泛。 ? 2、? 工業(yè)上常用金屬熱電阻 從電阻隨溫度的變化來(lái)看,大部分金屬導(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì),但并不是都能用作測(cè)溫?zé)犭娮?,作為熱電阻的金屬材料一般要求:盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大(在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸)、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、材料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關(guān)系(好呈線性關(guān)系)。 目前應(yīng)用廣泛的熱電阻材料是鉑和銅:鉑電阻精度高,適用于中性和氧化性介質(zhì),穩(wěn)定性好,具有一定的非線性,溫度越高電阻變化率越??;銅電阻在測(cè)溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系,溫度線數(shù)大,適用于無(wú)腐蝕介質(zhì),超過(guò)150易被氧化。中國(guó)常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種,它們的分度號(hào)分別為Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種,它們的分度號(hào)為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應(yīng)用為廣泛。 ? 3、熱電阻的信號(hào)連接方式 熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件,通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。 目前熱電阻的引線主要有三種方式 1二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制:這種引線方法很簡(jiǎn)單,但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān),因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合? 2三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的引線電阻的影響,是工業(yè)過(guò)程控制中的常用的引線電阻。熱電阻采用三線制,將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端,其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,這樣了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。? 3四線制:在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U,再通過(guò)另兩根引線把U引至二次儀表??梢?jiàn)這種引線方式可完全引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測(cè)。 ? 4、? 熱電阻的結(jié)構(gòu)形式 和熱電偶溫度傳感器相類似,工業(yè)上常用的熱電阻主要有普通裝配式熱電阻和鎧裝熱電阻兩種型式。 普通通裝配式熱電阻是由感溫體、有銹鋼外保護(hù)管、接線盒以及各種用途的固定裝置級(jí)成,安裝固定裝置有固定外螺紋、活動(dòng)法蘭盤、固定法蘭和帶固定螺栓錐形保護(hù)管等形式。鎧裝熱電阻外保護(hù)套管采用不銹鋼,內(nèi)充高密度氧化物緣體,具有很強(qiáng)的抗污染性能和優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度。與前者相比,鎧裝熱電阻具有直徑小、易彎曲、抗震性好、熱響應(yīng)時(shí)間快、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。 對(duì)于一些特殊的測(cè)溫場(chǎng)合,還可以選用一些專業(yè)型熱電阻,如,測(cè)量固體表面溫度可以選用端面熱電阻,在易燃易爆場(chǎng)合可以選用防爆型熱電阻,測(cè)量震動(dòng)設(shè)備上的溫度可以選用帶有防震結(jié)構(gòu)的熱電阻等 2線、3線、4線熱電阻測(cè)溫原理有何區(qū)別 與熱電阻連接的檢測(cè)設(shè)備(溫控表、PLC輸入等)都有四個(gè)接線端子。I+、I-、V+、V-。? 其中,I+、I-端是為了給熱電阻提供恒定的電流,V+、V-是用來(lái)監(jiān)測(cè)熱電阻的電壓變化,依次檢測(cè)溫度變化。? 4線就是從熱電阻兩端引出4線,和4個(gè)端子連接。? 3線就是引出3線,這需要檢測(cè)設(shè)備方的I-\V-短接。? 2線就使引出2線,這需要檢測(cè)設(shè)
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