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熱電阻-熱電阻質(zhì)量可靠

熱電阻-熱電阻質(zhì)量可靠
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  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(yīng)進(jìn)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?zé)犭娮璧淖柚底兓涂梢詼y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時的阻值;Rt0為溫度t0(通常t0=0℃)時對應(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(nèi)的溫度測量,其特點是測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠,在程控制中的應(yīng)用極其廣泛。   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(dǎo)體都有這個性質(zhì),但并不是都能用作測溫?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( 呈線性關(guān)系)。 zyclxmzsw


  熱電阻測量溫度的簡單回路由:熱電阻、溫度變換器、指示器組成。對于這個這個回路中任意一個儀表出現(xiàn)問題,終的溫度顯示總是不正常的。不正常的溫度顯示有 值,小值,在某一點保持不變,無規(guī)則的上、下波動。對于有異常溫度顯示時,首先對溫度變換器的輸入端的熱電阻三根拆除(注意要作好標(biāo)記,在恢復(fù)接線時不會出錯),用萬用表分別測量兩根線,檢查現(xiàn)場的熱電阻狀態(tài)是否完好。正常的情況下,其中一根線對另外兩根線的電阻是一樣的(如果被測對象的實際溫度是高與0℃,一般都在100歐姆以上,且穩(wěn)定),另外的兩根線之間的電阻很?。ㄒ话阒挥袔讉€歐姆),這時表示現(xiàn)場的熱電阻是好的,并且信號電纜也是好的;否則,到現(xiàn)場檢查熱電阻本體的接線端子,如果檢查的結(jié)果和在溫度變換器處檢查的差不多,說明熱電阻壞了,需要更換。不然就是信號電纜有開路或短路的現(xiàn)象。如果在溫度變換器處測得的熱電阻是好的,那就檢查溫度變換器,對溫度變換器加入模擬熱電阻的電阻信號,在全量程的范圍加入0%、25%、50%、75%、100%溫度模擬信號,檢測溫度變換器的輸出是對應(yīng)的4mA、8mA、12mA、16mA、20mA的電流信號,或1V、2V、3V、4V、5V的電壓信號,如果對應(yīng)輸入信號的輸出信號是準(zhǔn)確的,說明溫度變換器的好的,否則就是有問題,如經(jīng)過調(diào)整依然無法恢復(fù),那就更換溫度變換器。如果溫度變換器是好的,異?,F(xiàn)象依舊,那就要檢查顯示器。顯示器的好壞也是通過加入信號,根據(jù)輸入信號的值觀看顯示結(jié)果是否對應(yīng)。一般情況下,這種回路出現(xiàn)故障的因素極大多數(shù)是在熱電阻,這是因為它受外界的影響 。當(dāng)熱電阻開路時,溫度顯示為 值;當(dāng)熱電阻短路時,溫度顯示為?。划?dāng)熱電阻受外界沖擊,造成電阻絲時斷開時接通,或時短路時正常時,溫度顯示值是無規(guī)則的波動;溫度顯示呆板不動,基本上是溫度變換器或顯示器有問題。



  熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測器,有兩線制、三線制、四線制,主要體現(xiàn)在傳感器的結(jié)構(gòu)上不同,主要區(qū)別如下:   1、電阻補(bǔ)償   兩線制:沒有線路電阻補(bǔ)償,配線簡單,但要帶進(jìn)引線電阻的附加誤差。   三線制:有線路電阻補(bǔ)償,可以引線電阻的影響,測量精度高于兩線制。   四線制:在熱電阻的根部兩端各連接的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U,再通過另兩根引線把U引至PLC。這種引線方式可完全引線的電阻影響。   2、原理不同   二線制和三線制是用電橋法測量, 給出的是溫度值與模擬量輸出值的關(guān)系。   四線沒有電橋,完全只是用恒流源發(fā)送,電壓計測量, 給出測量電阻值。   3、測量精度不同   四線制就是從熱電阻兩端引出4 線,接線時電路回路和電壓測量回路獨立分開接線,測量精度高,需要導(dǎo)線多。   三線制就是引出三線,Pt100B 鉑電阻接線時電流回路的參端和電壓測量回路的參考為一條線(即檢測設(shè)備的I- 端子和V- 端子短接),精度稍好。   兩線制就使引出兩線,Pt100B 鉑電阻接線時接線時電流回路和電壓測量回路合二為一(即檢測設(shè)備的I- 端子和V-端子短接、I+ 端子和V+短接短接),測量精度差。   擴(kuò)展資料:   熱電阻的信號連接方式   1、二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制:這種引方法很簡單,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)和長度的因素有關(guān),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。   3、四線制:在熱電阻的根部兩端   各連接兩根導(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。   在工業(yè)應(yīng)用中,測量點一般在現(xiàn)場,而顯示設(shè)備或者控制設(shè)備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數(shù)十至數(shù)百米。按一百米距離計算,省去2根信號傳輸導(dǎo)線意味著成本降低近百元!另外四線制變送器和三線制變送器因?qū)Ь€內(nèi)電流不對稱必須使用昂貴的屏蔽線,而兩線制變送器可使用非常便宜的的雙絞線導(dǎo)線,因此在應(yīng)用中兩線制變送器必然是 。   兩線制輸出接線是當(dāng)前模擬量串口中 進(jìn)的輸出方式,具有6大優(yōu)點:   1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,可用非常便宜的更細(xì)的雙絞線導(dǎo)線;   2、在電流源輸出電阻足夠大時,經(jīng)磁場耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓,不會產(chǎn)生顯著影響,因為干擾源引起的電流極小,一般情況利用雙絞線就能降低干擾;   3、電容性干擾會導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差,對于4~20mA兩線制環(huán)路,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差,因此,可以允許的電線長度比電壓遙測系統(tǒng)更長更遠(yuǎn);   4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進(jìn)行換接,不因電線長度的不等造成精度的差異;   5、將4mA用于零電平,使判斷輸送線開路或傳感器損壞(0mA狀態(tài))十分方便;   6、在兩線輸出口容易增設(shè)防浪涌和防雷器件,有利于防雷防爆。   參考資料:百科-熱電阻   二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)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(dǎo)線必然存在引線電阻r整個電路的電阻為熱電阻的電阻值加上兩段導(dǎo)線電阻的電阻值測量誤差大,大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān),因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合   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,兩個導(dǎo)線分別接在電橋的兩個橋背上,另一根線接在電橋的電源上,了引線電阻的誤差??梢暂^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。   四線制:在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(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。一般用在實驗室




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