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小；銅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

　　溫度測量儀表安裝前或工作一段時間后通常要進行校驗，即在規(guī)定條件下，為確定測量儀器儀表或測量系統(tǒng)的示值、實物量具或標準物質所代表的值與相對應的由參考標準確定的量值之間關系的一組操作。常用溫度儀表熱電偶與熱電阻應作導通和絕緣檢查，并應進行常溫下mV、電阻測試，一般不再進行熱電性能試驗。如堅持對裝置中主要檢測點和有特殊要求的檢測點的熱電偶、熱電阻進行熱電性能試驗，原則上不超過總量的10%。熱電偶、熱電阻熱電特性的允許誤差分別見下表1、表2。 　　常用熱電偶允許誤差表（表1） 　　注：① t為被測溫度； ②允許偏差以℃或實際溫度的百分數(shù)表示，應采用其中計算數(shù)值較大的值（分度號為S的熱電偶除外）。 　　常用熱電阻允許誤差值（表2） 　　注：① R0為0℃時的標準電阻；② t為被測溫度。 　　天長市自動化儀表廠

　　熱電偶 在日常中的應用非常之廣泛，在工業(yè)上的應用多之又多，但消費者在對于這常見的儀器要注意的一些事項還是不清楚，或者是知道的不多，在安裝過程中 熱電偶 也要注意一些事項，并不是很常見的就不注意，常見的就更加要注意細節(jié)，簡單的說說熱電偶在實際應用安裝中要注意的一些事項。 　　1、安裝的位置。 熱電偶 的安裝應盡可能靠近欲測的溫度控制點，使其測量端與被測介質充分接觸，遠離強磁場和強電場。熱電偶的測溫點選擇應具有代表性，不能安放在被測介質很少流動的區(qū)域內。當測量管道內氣體的溫度時，必須使熱電偶逆著流動方向安裝;當測量管道中流體的溫度時，必須使熱電偶的測量端處于管道中流速 處，且使其保護套管的末端越過流速中心線;當測量固體溫度時，必須使熱電偶的測量端與被測體表面緊密頂靠，并減少接觸點附近的溫度梯度，以減少導熱誤差。 　　2、插入的深度。熱電偶安裝時，應將其浸入被測介質之中，并有一定的浸入深度。一般情況下，當采用金屬保護管時，插入深度應為其直徑的15~20倍;當采用非金屬保護管時，插入深度應為其直徑的10~15倍。 　　3、熱輻射作用。在熱電偶附近如果存在與其具有一定溫差的很大物體時，熱電偶將接受輻射能。從而顯著改變了被測介質的溫度，此時可采用輻射屏蔽罩來使其溫度接近氣體溫度，亦即使用屏蔽式熱電偶。 　　4、補償導線的作用。補償導線是指鏈接熱電偶接線盒與溫度指示儀表的一對帶有絕緣層的導線。正確地使用補償導線，不但可以講熱電偶的參考端延伸到院里熱源或環(huán)境溫度較恒定的地方，改善其測溫線路的機械物理性能，而且還能降低測量線路的成本，提高測溫準確性，即起到補償溫度作用。補償導線的使用還應注意，其兩連接點的溫度應相同，且不得超過規(guī)定的使用溫度(普通型不大于100°C，耐熱型不大于200°C)，同時保證其與熱電偶連接時極性不得接反，否則將產生附加熱電動勢，對回路縱熱電動勢產生影響，從而增大測溫誤差。 　　如果您有任何需求請您去上搜索儀器儀表交易網，那里可以給你提供更優(yōu)質的服務 　　熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產生的熱電勢測量溫度，所以，應注意如下幾個問題： 　　1：熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數(shù)； 　　2 ：熱電偶所產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關； 　　3：當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這時熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)； 　　4.為了使熱電偶和熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換,應合理選擇測點位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電偶或熱電阻 　　5.帶有保護套管的熱電偶和熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度: 　　(1)對于測量管道中心流體溫度的熱電偶,一般都應將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝).如被測流體的管道直徑是200毫米,那熱電偶或熱電阻插入深度應選擇100毫米; 　　(2)對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為了減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發(fā)生斷裂,可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電偶.淺插式的熱電偶保護套管,其插入主蒸汽管道的深度應不小于75mm;熱套式熱電偶的標準插入深度為100mm; 　　(3)假如需要測量是煙道內煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電偶或熱電阻插入深度1 m即可； 　　(4)當測量原件插入深度超過1m時,應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管； 　　6.儀表設定的分度號一定要與所用的熱電偶分度號一致，否則所顯示的溫度不是實際測量的溫度，以下是熱電偶分度號：S 鉑銠10-純鉑，R 鉑銠13-純鉑，B 鉑銠30-鉑銠6，K 鎳鉻-鎳硅，T 純銅-銅鎳，J 鐵-銅鎳，N 鎳鉻硅-鎳硅，E 鎳鉻-銅鎳； 　　7.按照儀表接線圖接線正確，若儀表通電后，儀表上排數(shù)碼管顯示有負值等現(xiàn)象，說明接入儀表的熱電偶“+”與“—”接錯而造成的。只要重新調換一下即可； 　　8.不同的測溫范圍，要選用不同類型的熱電偶的，以下是不同類型的熱電偶的測溫范圍：鉑銠-鉑 0-1400℃，鉑銠-鉑銠 0-1400℃，鎳鉻-鎳硅 -200-+1000℃，純銅-銅鎳 -200-+300℃，鐵-銅鎳 -200-+600℃，鎳鉻硅-鎳硅 -200-+1200℃，鎳鉻-銅鎳 -200-+700℃； 　　9.若要溫度靈敏，必須選用絲徑小的熱電偶，因為熱電偶絲直徑越大惰性越大； 　　10.顯示出現(xiàn)亂碼，應該是顯示儀表出了問題，應更換儀表。 　　插深，直徑，安裝方式等