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溫度檢測是電子工程中經常需要用的電路方案，而知溫度檢測電路中常見的就是熱電阻方案了，那么在采用熱電阻之前我們如何檢查熱電阻的好壞了？ 熱電阻（thermal resistor）是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測器。熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。金屬熱電阻常用的感溫材料種類較多，常用的是鉑絲。工業(yè)測量用金屬熱電阻材料除鉑絲外，還有銅、鎳、鐵、鐵-鎳等。其中鉑熱電阻的測量度是 的，它不僅廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。 當然這里我們還有一個對溫度測量精度的要求基準，也就是說我們在檢查熱電阻的好壞之前需要根據(jù)需求判斷，到底我的測溫電路需要多大的精度，這里就會需要判斷熱電阻質量的好壞。 要檢查熱電阻的質量首先要查詢廠商提供的電阻阻值和溫度對應表，按照對照表我們測下電熱阻阻值，看看是不是在正常的誤差范圍之內就知道了，如果用萬用表檢測其電阻值，與測量時熱電阻所處環(huán)境的溫度下的阻值對應，即可判斷該熱電阻是好的。 如果按照對應表，電阻阻值和應該體現(xiàn)的溫度差別很大就意味著質量不夠， 或者是熱電阻不穩(wěn)定，那就表示質量不好。 而如果檢查出熱電阻是不能使用，那就意味著元器件的問題會導致測溫電路無效，這個時候就需要檢查熱電阻的好壞了。 一般的簡單驗證操作辦法是把熱電阻置入熱水中，或者是打火機加熱，但是阻值沒有變化的，溫度不變化，那就肯定是壞的。 一般常見的熱電阻有銅電阻、鉑電阻、熱敏電阻。對銅電阻、鉑電阻而言，如果用測量電阻值來判斷的話，電阻無窮大說明線斷了或是電阻壞了，三根線之間電阻都為0說明短路了。 如果測量電阻兩端，開路了就是壞的！如果沒有開路，但阻值很大，也是壞的！ 1. 用萬用表的電阻檔測得電阻信號。 2. 假定為PT100： 在0 攝氏度時為100 歐姆，在20度時為107.7935 歐姆。微分電阻約為：0.39歐姆/攝氏度。根據(jù)你現(xiàn)場環(huán)境溫度，自己算一下電阻值應為多少，然后用萬用表電阻檔測一下即可，然后用打火機加熱下熱電阻，看其阻值是否上升。 3. 熱電阻精度等參數(shù)需要專門儀器來檢測的，萬用表只能檢測好壞。也就是說，作為用戶，只要判定熱電阻沒有短路，也沒有斷路，電阻值是隨溫度變化而變化，即可認為熱電阻是好的。 PT100熱電阻好壞主要有斷線、短路、絕緣低、性能下降，斷線和短路比較好檢查，用萬用表測試一下就能解決，絕緣好壞可以通過兆歐表遙測檢查。 所謂好壞主要是短路、斷路判斷，即一個熱阻在使用中是否由于機械振動或者溫度烘烤、接線原因造成熱阻引出線短路、斷線原因，這個用普通的萬用表就能夠檢測出來。 再者還要查看熱阻的電阻值與溫度值的對應關系是否線性和準確，這個可分粗略的判斷和準確的校準，粗略判斷主要用于現(xiàn)場故障判斷和排查，通過萬用表測量電阻值然后與被測溫度估算值進行對比看是否差距較大，抽出熱阻自然冷卻后在測量電阻值看是否與環(huán)境溫度想對應，如果要求準確判斷，需要拿到校準室中對其0度和100度進行校準測定以此查看誤差是否符合精度要求。 PT100熱電阻傳感器的特點是，在0℃時電阻是100ω，溫度低電阻值下降，溫度高電阻值上升。用萬用表就可判斷好壞。 可以先在回路中斷開PT100接線，然后用萬用表的電阻檔（200ω）測量其電阻值。但測量結果只能判斷PT100好壞，不能作為驗證其精度的依據(jù)。 PT100在0℃時阻值為100ω，隨著溫度的升高阻值逐漸增大，具體的對應關系可以查看其分度表。 1、PT100熱電阻的溫度范圍為T=0~100度，其輸出為I=4~20ma，其I、T的關系式為：I=4+（4/25）*T 如T=0度時 I=4ma， I=100度時 I=20ma。 T=25度時 I=8ma 2、將PT100熱電阻撤出，放在一水容器里，其對外輸出點，串接25（或50）ma量程電流表，再用一個溫度計測水溫，加熱改變水的溫度，其溫度計的指示值與電流標的指示值的變化，如符合公式（1）的變化關系，此熱電阻是好的，如電流表指示值不變或電流標的指示值的變化與溫度計的指示值不符合公式（1）的變化關系，此此熱電阻是壞的。 用萬用表測量兩輸出端（有時是多端）是通的（雖然有一定的阻值），如果開路必壞無疑，這是實際判斷好壞時的 步驟。熱電阻阻值是一定的，如PT100常溫在110歐左右，CU50常溫在55歐上下。熱電偶輸出的是電壓值，在一定溫度下會輸出一般為幾至幾十毫伏的電壓信號，可用萬用表的電壓檔來測量。熱電偶輸出電壓只有幾mV，看萬用表精度。數(shù)字萬用表可粗測，判斷好壞。熱電偶的輸出是毫伏級的，用萬用表檢測他的輸出不太可能，但是可以測量它的通斷。在大多數(shù)情況下，只要電偶部分（在兩根線的交點熔接處）是通的，沒氧化，沒壞，一般是沒問題的。所以同時也可以從護套中抽出來做外觀檢查。真正要檢查，就要用標準熱電偶，來比較、測量它輸出的毫伏值了。這就要請搞計量的人員來做了。 有些萬用表專門有測熱電偶檔。如果沒有就觀察熱電偶表面情況，用歐姆檔檢測是否有斷，如果均良好，可以把熱電偶放至兩個溫差很大的地方，用萬用表MV檔檢測一下，放至兩個不同地方時，mV有明顯不同（一般都難于測準），可以認為熱電偶是沒問題的。熱電阻只要放到兩個溫差明顯的地方，測量它的電阻值，對對分度表就知道好壞了。如果要高精度確認，則要專門設備或送質監(jiān)局等部門檢測了。
熱電阻及其測溫原理 ? 在工業(yè)應用中，熱電偶一般適用于測量500以上的較高溫度。對于500以下的中、低溫度，熱電偶的輸出的熱電勢很小，這對二次儀表的放大器、抗干擾措施等的要求就很高，否則難以實現(xiàn)測量；而且，在較低溫區(qū)域，冷端溫度的變化所引起的相對誤差也非常突出。所以測量中、低溫度一般使用熱電阻溫度測量儀表較為合適。 1、? 熱電阻的測溫原理 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。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。 金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0）時對應電阻值；α為溫度系數(shù)。 半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為 Rt=AeB/t 式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決于半導體材料的結構的常數(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，非線性嚴重，測溫范圍只有-50~300左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于-200~500范圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應用極其廣泛。 ? 2、? 工業(yè)上常用金屬熱電阻 從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導體都有這個性質，但并不是都能用作測溫熱電阻，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具有穩(wěn)定的化學物理性能、材料的復制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關系（好呈線性關系）。 目前應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，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越?。汇~電阻在測溫范圍內電阻值和溫度呈線性關系，溫度線數(shù)大，適用于無腐蝕介質，超過150易被氧化。中國常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分度號分別為Pt10、Pt100、Pt1000；銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應用為廣泛。 ? 3、熱電阻的信號連接方式 熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機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現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結果會有較大的影響。 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線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻r，r大小與導線的材質和長度的因素有關，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 ? 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)過程控制中的常用的引線電阻。熱電阻采用三線制，將導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，這樣了導線線路電阻帶來的測量誤差。 ? 3四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導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轉換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表?？梢娺@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。 ? 4、? 熱電阻的結構形式 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、有銹鋼外保護管、接線盒以及各種用途的固定裝置級成，安裝固定裝置有固定外螺紋、活動法蘭盤、固定法蘭和帶固定螺栓錐形保護管等形式。鎧裝熱電阻外保護套管采用不銹鋼，內充高密度氧化物緣體，具有很強的抗污染性能和優(yōu)良的機械強度。與前者相比，鎧裝熱電阻具有直徑小、易彎曲、抗震性好、熱響應時間快、使用壽命長的優(yōu)點。 對于一些特殊的測溫場合，還可以選用一些專業(yè)型熱電阻，如，測量固體表面溫度可以選用端面熱電阻，在易燃易爆場合可以選用防爆型熱電阻，測量震動設備上的溫度可以選用帶有防震結構的熱電阻等 2線、3線、4線熱電阻測溫原理有何區(qū)別 與熱電阻連接的檢測設備（溫控表、PLC輸入等）都有四個接線端子。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-是用來監(jiān)測熱電阻的電壓變化，依次檢測溫度變化。 ? 4線就是從熱電阻兩端引出4線，和4個端子連接。 ? 3線就是引出3線，這需要檢測設備方的I-\V-短接。 ? 2線就使引出2線，這需要檢測設
熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫，盡管其作用相同都是測量物體的溫度，但是他們的原理與特點卻不盡相同： 、信號的性質， 熱電阻本身是電阻，溫度的變化，使電阻產生正的或者是負的阻值變化；而熱電偶是產生感應電壓的變化，他隨溫度的改變而改變..雖然都是接觸式測溫儀表，但它們的測溫范圍不同，熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，如鉑銠30---鉑銠6(B型)測量范圍為300度~1600度，短期可測1800度。S型測一20~1300(短期1600),K型測一50~1000，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)時輸出熱電勢很，當電勢小時，對抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測量不準，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誤差就顯得很突出，不易得到全補償。這時在中低溫度時，一般使用熱電阻測溫范圍為一200~~500，甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到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度時的阻值。在舊分度號中用BA1,BA2來表示，BA1在0度時阻值為46歐姆，在工業(yè)上也有用銅電阻，分度號為CU50和CU100，但測溫范圍較小，在一50~~150之間，在一些特殊場合還有銦電阻、錳電阻等)。 第二、工作中的現(xiàn)場判斷 熱電偶有正負極、補償導線也有正負之分，首先保證連接，配置確.在運行中。常見的有短路，斷路，接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(根據(jù)表面顏色來鑒別)。檢查時，要使熱電偶與二次表分開，用工具短接二次表上的補償線，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，補償線有故障)，再用萬用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(如正常，請檢查工藝)。 熱電阻短路和斷路用萬用表可判斷，在運行中，懷疑短路，只要將電阻端拆下一個線頭看顯示儀表，如到 ，熱電阻短路回零，導線短路，保證正常連接和配置時，表值顯示低或不穩(wěn)，保護管可能性進水了顯示 ，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，在兩個不同金屬絲的兩端產生電勢差。 第四、傳感器檢測的溫度范圍不一樣 熱阻一般檢測0-150度溫度范圍(當然可以檢測負溫度)，熱電偶可檢測0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以，前者是低溫檢測，后者是高溫檢測。 參考鏈接：
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