熱電阻及其測溫原理 　　? 　　在工業(yè)應(yīng)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(shí)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(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?，就可以測量出溫度。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(diǎn)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。 　　? 　　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溫?zé)犭娮瑁鳛闊犭娮璧慕饘俨牧弦话阋螅罕M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??；銅電阻在測溫范圍內(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(yīng)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(zhuǎn)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(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，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(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，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。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量誤差。? 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。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。 　　? 　　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、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。 　　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(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線熱電阻測溫原理有何區(qū)別 與熱電阻連接的檢測設(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(gè)端子連接。? 3線就是引出3線，這需要檢測設(shè)備方的I-\V-短接。? 2線就使引出2線，這需要檢測設(shè)

　　本文主要是關(guān)于Pt100熱電阻和Cu50熱電阻的相關(guān)介紹，并著重對Pt100熱電阻和Cu50熱電阻的區(qū)別進(jìn)行了詳盡的闡述。 　　Pt100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)PT100溫度為0℃時(shí)它的阻值為100歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理：當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長的。 　　應(yīng)用范圍 　　醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計(jì)算、阻值計(jì)算等高精溫度設(shè)備，應(yīng)用范圍非常之廣泛。 　　引線方式 　　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，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(jié)果會(huì)有較大的影響。 　　國標(biāo)熱電阻的引線主要有三種方式： 　　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，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。 　　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。 　　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。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。 　　熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。這是因?yàn)闇y量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。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量誤差。工業(yè)上一般都采用三線制接法。 　　技術(shù)參數(shù) 　　三線、四線或兩線 Pt100/Cu50熱電阻信號直接輸入 　　精度、線性度誤差等級： 0.2級（相對溫度） 　　內(nèi)置線性化處理和長線補(bǔ)償電路 　　電源、信號：輸入/輸出 3000VDC三隔離 　　輔助電源：5V、12V、15V或24V直流單電源供電 　　國際標(biāo)準(zhǔn)信號輸出：4-20mA/0-5V/0-10V等 　　低成本、超小體積，使用方便，可靠性高 　　標(biāo)準(zhǔn) SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封裝 　　工業(yè)級溫度范圍： - 40 - + 85 ℃ 　　型號指南 　　溫度信號隔離、采集及變換 　　工業(yè)現(xiàn)場高精度溫度測量 　　熱電阻信號隔離與溫度控制 　　地線干擾抑制 　　溫度傳感器信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號 　　油溫測量與報(bào)警 　　信號遠(yuǎn)程無失真?zhèn)鬏? 　　電力監(jiān)控、醫(yī)療設(shè)備溫度控制隔離柵 　　Cu50是銅熱電阻，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。 　　設(shè)計(jì)原理 　　Cu后的50即表示它在0℃時(shí)阻值為50歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為71.400歐姆。它的工業(yè)原理：當(dāng)Cu50在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為50歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長的。 　　應(yīng)用范圍 　　醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計(jì)算、阻值計(jì)算等高精溫度設(shè)備，應(yīng)用范圍非常之廣泛。 　　同時(shí)，用于熱電阻， 熱電阻溫度計(jì)， 熱電阻校驗(yàn)儀，熱電阻模擬器-銅熱電阻模擬器，銅熱電阻， 鎧裝熱電阻等。 　　Cu50特點(diǎn) 　　銅熱電阻的線性較好、價(jià)格低、電阻率低，因而體積較大，熱響應(yīng)慢，但是利用這一特點(diǎn)可以制作測量區(qū)域平均溫度的感溫元件。 　　Cu50組成部分 　　常見的Cu50感溫元件有陶瓷元件，玻璃元件，云母元件，它們是由銅絲分別繞在陶瓷骨架，玻璃骨架，云母骨架上再經(jīng)過復(fù)雜的工藝加工而成 　　新技術(shù) 　　目前 的技術(shù)CU50的轉(zhuǎn)換只需要MX825-J就可以完成。方便、快捷、準(zhǔn)確。 　　熱電阻Cu50和PT100是常見的溫度傳感器，它們有相同的地方也有不同之處，下面是他們的區(qū)別：緣于→（ pt100.date ） 　　總的來說：精度 溫度范圍 材質(zhì) 價(jià)格不一樣 　　1. PT100 型熱電阻：pt100是鉑熱電阻，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。PT后的100即表示它在0℃時(shí)阻值為100歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。 　　它的工業(yè)原理：當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成近似勻速的增長。但他們之間的關(guān)系并不是簡單的正比的關(guān)系，而更應(yīng)該趨近于一條拋物線 　　鉑電阻 　　溫度范圍 -200～850℃ 　　金屬鉑材料的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性好、能耐高溫，容易制得純鉑，又因其電阻率p（Ω？mm2／m）大，可用較少材料制成電阻，此外其測溫范圍大。它的缺點(diǎn)是：在 　　還原介質(zhì)中，特別是 　　在高溫下很容易被從氧化物中還原出來的蒸汽所沾污，使鉑絲變脆，并改變電阻與溫度之間的關(guān)系。 　　2. CU50 型熱電阻：Cu50是銅熱電阻，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。Cu后的50即表示它在0℃時(shí)阻值為50歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為71.400歐姆。它的工業(yè)原理：當(dāng)Cu50在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為50歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長的。醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計(jì)算、阻值計(jì)算等高精溫度設(shè)備，應(yīng)用范圍非常之廣泛。同時(shí)，用于熱電阻， 熱電阻溫度計(jì)， 熱電阻校驗(yàn)儀，熱電阻模擬器-銅熱電阻模擬器，銅熱電阻， 鎧裝熱電阻等。 　　銅電阻 　　溫度范圍 -50～150℃ 　　銅熱電阻的價(jià)格便宜，線件度好，工業(yè)上在-50--+150℃范圍內(nèi)使用較多。銅熱電阻怕潮濕，易被腐蝕，熔點(diǎn)亦低。 　　關(guān)于Pt100熱電阻和Cu50熱電阻的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。 　　相關(guān)閱讀：熱電阻三根線怎么接 　　相關(guān)閱讀：一文了解熱電偶和熱電阻怎么區(qū)分