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(lèi)。 　　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(xiàn)性嚴(yán)重，測(cè)溫范圍只有-50~300左右，大量用于家電和汽車(chē)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)性關(guān)系，溫度線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。 　　目前熱電阻的引線(xiàn)主要有三種方式 　　1二線(xiàn)制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線(xiàn)來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線(xiàn)制：這種引線(xiàn)方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線(xiàn)必然存在引線(xiàn)電阻r，r大小與導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線(xiàn)方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合? 2三線(xiàn)制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線(xiàn)，另一端連接兩根引線(xiàn)的方式稱(chēng)為三線(xiàn)制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的引線(xiàn)電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的常用的引線(xiàn)電阻。熱電阻采用三線(xiàn)制，將導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。? 3四線(xiàn)制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線(xiàn)的方式稱(chēng)為四線(xiàn)制，其中兩根引線(xiàn)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(xiàn)把U引至二次儀表?？梢?jiàn)這種引線(xiàn)方式可完全引線(xiàn)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(lèi)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(xiàn)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(pán)、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(zhuān)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(xiàn)、3線(xiàn)、4線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)就是從熱電阻兩端引出4線(xiàn)，和4個(gè)端子連接。? 3線(xiàn)就是引出3線(xiàn)，這需要檢測(cè)設(shè)備方的I-\V-短接。? 2線(xiàn)就使引出2線(xiàn)，這需要檢測(cè)設(shè)

  熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量度是 的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。   熱電偶將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。   常見(jiàn)的熱電阻材質(zhì)大多是單一金屬，目前應(yīng)用廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，穩(wěn)定性好，具有一定的非線(xiàn)性，溫度越高電阻變化率越小;銅電阻在測(cè)溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線(xiàn)性關(guān)系，溫度線(xiàn)數(shù)大，超過(guò)150易被氧化。熱電阻的分度號(hào)有Cu50，Pt100，Pt1000等等，前面的字母是指熱電阻的材質(zhì)，而后面的數(shù)字則是該熱電阻的電阻值。   熱電偶是由兩種不同成份的導(dǎo)體（稱(chēng)為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，常見(jiàn)的K型熱電偶是由鎳鉻-鎳硅組成的。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶中國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為中國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。   熱電阻是中低溫區(qū)的常用溫度傳感器，分為鉑熱電阻、銅熱電阻等等，測(cè)溫范圍也各不一樣，總體來(lái)說(shuō)熱電阻可以測(cè)從-200到600℃的溫度。   相比較于熱電阻來(lái)說(shuō)，熱電偶的測(cè)溫范圍就要大的多了，測(cè)溫范圍 的B型熱電偶甚至能夠測(cè)量0-1800℃的溫度，而普通的K型熱電偶也能夠測(cè)量-40-1200℃的溫度，但是由于熱電偶在低溫區(qū)的測(cè)量并不是非常準(zhǔn)確，因此測(cè)較低溫度時(shí)還是選用熱電阻比較合適。   目前熱電阻的連接方式主要有三種：兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制以及四線(xiàn)制。兩線(xiàn)制的精度相對(duì)較低一些，而四線(xiàn)制更多是用在實(shí)驗(yàn)室里的精準(zhǔn)測(cè)量。我們常用的熱電阻大部分是三線(xiàn)制的，這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋，采用三線(xiàn)制，將導(dǎo)線(xiàn)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，這樣能夠了導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差，使精度大大提高。   熱電偶就沒(méi)熱電阻這么多講究了，都是二線(xiàn)制的，與熱電阻輸出的阻值不同，熱電偶輸出的則是mV號(hào)。  zyclxmzsw