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小；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，適用于無腐蝕介質(zhì)，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(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，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見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)

　　S型熱電偶接上顯示儀表，儀表上就指示出熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)溫度值。熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)將隨著測(cè)量端溫度升高而增長(zhǎng)，熱電動(dòng)勢(shì)的大小只和熱電偶導(dǎo)體材質(zhì)以及兩端溫差有關(guān)，和熱電極的長(zhǎng)度、直徑無關(guān)。 主要由接線盒、保護(hù)管、絕緣套管、接線端子、熱電極組成基本結(jié)構(gòu)，并配以各種安裝固定裝置組成。 備注：關(guān)于本型號(hào)具體技術(shù)要求（如長(zhǎng)度、螺紋或法蘭接等）可與公司洽詢。 　　S型熱電偶特點(diǎn)： 　　a裝換簡(jiǎn)單、更換方便。 　　b壓簧式感溫元件，抗振性能好。 　　c測(cè)量范圍大。 　　d機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好。 　　產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 　　IEC584 　　IEC1515 　　GB/T16839-1997 　　JB/T5582-91 　　溫度測(cè)量范圍和允許誤差 　　熱電偶類別 　　代號(hào) 　　分度號(hào) 　　測(cè)量范圍℃ 　　允許偏差△t　℃ 　　鉑銠30—鉑銠6 　　WRR 　　B 　　0～800 　　±1.5℃或±0.25%t 　　鉑銠10—鉑 　　WRP 　　S 　　0～1600 　　±1.5℃或±0.25%t 　　熱響應(yīng)時(shí)間 　　在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí)，熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該變化的50%，所需要的時(shí)間稱為熱響應(yīng)時(shí)間，用t0.5表示 　　S型熱電偶型號(hào)表示 　　WR□－□□□ 　　W 　　溫度儀表 　　R 　　熱電偶 　　□熱電偶材料 　　R）鉑銠30－鉑銠6 　　P）鉑銠10－鉑 　　N）鎳鉻－鎳硅 　　E）鎳鉻－銅鎳 （鎳鉻－康銅） 　　□安裝固定形式 　　1）無固定式裝置式 　　2）固定螺紋式 　　3）活動(dòng)式法蘭 　　4）固定法蘭式 　　5）活動(dòng)法蘭角尺形式 　　6）固定螺紋錐形 保護(hù)管式 　　□ 接線盒形式 　　2）防濺式 　　3）防水式 　　4）隔爆式 　　□設(shè)計(jì)序號(hào) 　　0）?16mm保護(hù)管 　　1）?25mm保護(hù)管（雙層套管） 　　2）?16mm高鋁質(zhì)管（單層套管） 　　3）?20mm高鋁質(zhì)管 　　熱電偶公稱壓力 　　一般是指在室溫情況下保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂。實(shí)際上，容許工作壓力不僅與保護(hù)管材料、直徑壁厚有關(guān)，還與其結(jié)構(gòu)形式，安裝方法、置入深度以及被測(cè)介質(zhì)的流速和種類等有關(guān)。熱電偶小置入深度 　　應(yīng)不小于其保護(hù)管外徑的8～10倍（特殊產(chǎn)品例外）。 　　熱電偶絕緣電阻（常溫） 　　常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓為直流500V±50V，測(cè)量常溫絕緣電阻的大氣條件為溫度15～35℃，相對(duì)濕度45%，大氣壓力86～106kPa。 a.對(duì)于長(zhǎng)度超過1米的熱電偶它的常溫絕緣電阻值與其長(zhǎng)度的乘積應(yīng)不小于100Mω。M。 　　即Rr.L≥100 Mω。M L＞1m 式中：Rr－熱電偶的長(zhǎng)度，m b.對(duì)于長(zhǎng)度等于或不足1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值應(yīng)不小于100 Mω 　　上限溫度絕緣電阻 　　熱電偶的上限溫度絕緣電阻應(yīng)不小于下表現(xiàn)定： 　　上限溫度tm℃ 　　試驗(yàn)溫度t℃ 　　電阻值Mω 　　100≤tm＜300 　　t=tm 　　10 　　300≤tm＜500 　　t=tm 　　2 　　500≤tm＜850 　　t=tm 　　0.5 　　850≤tm＜1000 　　t=tm 　　0.08 　　1000≤tm＜1300 　　t=tm 　　0.02 　　tm＞1300 　　t=1300 　　0.02 　　無固定裝置式（陶瓷保護(hù)管）熱電偶 　　熱電偶類別 　　產(chǎn)品型號(hào) 　　分度號(hào) 　　測(cè)溫范圍℃ 　　規(guī)格 　　熱響應(yīng)時(shí)間T0.5 S 　　直徑mm 　　保護(hù)管材料 　　單支鉑銠30-鉑銠6 　　WRR-120 　　B 　　0~1600 　　￠16 　　剛玉質(zhì) 　?。?50 　　WRR-121 　　￠25 　　＜360 　　雙支鉑銠30-鉑銠6 　　WRR2-120 　　￠16 　?。?50 　　WRR2-121 　　￠25 　　＜360 　　單支鉑銠10-鉑 　　WRP-120 　　S 　　0~1300 　　￠16 　　高鋁質(zhì) 　?。?50 　　WRP-121 　　￠25 　　＜360 　　雙支鉑銠10-鉑 　　WRP2-120 　　￠16 　?。?50 　　WRP2-121 　　￠25 　?。?60 　　單支鉑銠30-鉑銠6 　　WRR-130 　　B 　　0~1600 　　￠16 　　剛玉質(zhì) 　?。?50 　?。?60 　?。?50 　?。?60 　　WRR-131 　　￠25 　　雙支鉑銠30-鉑銠6 　　WRR2-130 　　￠16 　　WRR2-131 　　￠25 　　單支鉑銠10-鉑 　　WRP-130 　　S 　　0~1300 　　￠16 　　高鋁質(zhì) 　　＜150 　?。?60 　　＜150 　?。?60 　　WRP-131 　　￠25 　　雙支鉑銠10-鉑 　　WRP2-130 　　￠16 　　WRP2-131 　　￠25 　　注：1）結(jié)構(gòu)特征：非置入部分為碳鋼20# 　　2）直徑￠25mm為雙層瓷套管 　　S型熱電偶