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              北京昊海云天的热电阻工作原理详解
              出品单位:北京昊海云天科技开发有限公司 来源:www.html-design.com 发布时间:2016-10-10 19:51
              的工作原理
                热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器PG电子-网站登录。它的主要特点是测量精度高PG电子-网站登录,性能稳定PG电子-网站登录PG电子-网站登录。其中铂热是阻的测量精确度是最高的PG电子-网站登录PG电子-网站登录,它不仅广泛应用于工业测温PG电子-网站登录,而且被制成标准的基准仪PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录。与的测温原理不同的是PG电子-网站登录PG电子-网站登录,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的PG电子-网站登录PG电子-网站登录,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此PG电子-网站登录PG电子-网站登录,只要测量出感温热电阻的阻值变化PG电子-网站登录PG电子-网站登录,就可以测量出温度PG电子-网站登录。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类PG电子-网站登录。
                金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)]公式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t 公式中Rt为温度为t时的阻值;APG电子-网站登录、B取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言PG电子-网站登录PG电子-网站登录,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)PG电子-网站登录,但互换性较差,非线性严重PG电子-网站登录,测温范围只有-50~300℃左右PG电子-网站登录,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量PG电子-网站登录,其特点是测量准确PG电子-网站登录、稳定性好PG电子-网站登录、性能可靠PG电子-网站登录,在程控制中的应用极其广泛。
                热电阻材料
                热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录。热电阻大都由纯金属材料制成PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录,目前应用最多的是铂和铜PG电子-网站登录,此外PG电子-网站登录PG电子-网站登录,现在已开始采用镍PG电子-网站登录PG电子-网站登录、锰和铑等材料制造热电阻PG电子-网站登录。
                热电阻种类(1)精密型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点PG电子-网站登录。从热电阻的测温原理可知PG电子-网站登录,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制PG电子-网站登录。
                (2)铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线PG电子-网站登录、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mmPG电子-网站登录PG电子-网站登录,最小可达φmmPG电子-网站登录。与普通型热电阻相比,它有下列优点:
               、偬寤,内部无空气隙PG电子-网站登录,热惯性上,测量滞后小;
               G电子-网站登录PG电子-网站登录、诨敌阅芎肞G电子-网站登录、耐振PG电子-网站登录,抗冲击;
               PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录、勰芡淝鶳G电子-网站登录,便于安装;
               PG电子-网站登录、苁褂檬倜G电子-网站登录。
                (3)端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制PG电子-网站登录,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比PG电子-网站登录PG电子-网站登录,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度PG电子-网站登录,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录。
                (4)隔爆型热电阻:隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒PG电子-网站登录,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录,生产现场不会引超爆炸PG电子-网站登录。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量PG电子-网站登录。
                工业上常用金属热电阻
                从电阻随温度的变化来看PG电子-网站登录PG电子-网站登录,大部分金属导体都有这个性质PG电子-网站登录,但并不是都能用作测温热电阻PG电子-网站登录,作为热电阻的金属材料一般要求:尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大(在同样灵敏度下减小传感器的尺寸)PG电子-网站登录、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能PG电子-网站登录PG电子-网站登录、材料的复制性好PG电子-网站登录、电阻值随温度变化要有间值函数关系(最好呈线性关系)PG电子-网站登录PG电子-网站登录。目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:铂电阻精度高PG电子-网站登录PG电子-网站登录,适用于中性和氧化性介质,稳定性好PG电子-网站登录,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系PG电子-网站登录,温度线数大PG电子-网站登录,适用于无腐蚀介质PG电子-网站登录,超过150易被氧化。中国最常用的有R0=10ΩPG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种PG电子-网站登录,它们的分度号分别为Pt10PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录、Pt100PG电子-网站登录PG电子-网站登录、Pt1000;铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种PG电子-网站登录,它们的分度号为Cu50和Cu100PG电子-网站登录。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛PG电子-网站登录。
                热电阻的信号连接方式热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上PG电子-网站登录。工业用热电阻安装在生产现场PG电子-网站登录,与控制室之间存在一定的距离PG电子-网站登录,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。
                目前热电阻的引线主要有三种方式
                ○1二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单PG电子-网站登录,但由于连接导线必然存在引线电阻rPG电子-网站登录,r大小与导线的材质和长度的因素有关PG电子-网站登录,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
                ○2三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制PG电子-网站登录,这种方式通常与电桥配套使用PG电子-网站登录,可以较好的消除引线电阻的影响PG电子-网站登录,是工业过程控制中的最常用的引线电阻PG电子-网站登录。
                ○3四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制PG电子-网站登录,其中两根引线为热电阻提供恒定电流IPG电子-网站登录,把R转换成电压信号UPG电子-网站登录PG电子-网站登录,再通过另两根引线把U引至二次仪表G电子-网站登录?杉庵忠叻绞娇赏耆叩牡缱栌跋PG电子-网站登录,主要用于高精度的温度检测PG电子-网站登录PG电子-网站登录。
                热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差PG电子-网站登录。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化PG电子-网站登录PG电子-网站登录,造成测量误差PG电子-网站登录。采用三线制PG电子-网站登录,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差PG电子-网站登录。工业上一般都采用三线制接法。热电偶产生的是毫伏信号,不存在这个问题PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录。
                热电阻测温系统的组成
                (1)热电阻测温系统一般由热电阻PG电子-网站登录、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点:
               、偃鹊缱韬拖允疽潜淼姆侄群疟匦胍恢
               PG电子-网站登录、谖讼拥枷叩缱璞浠挠跋PG电子-网站登录,必须采用三线制接法PG电子-网站登录。具体内容参见本篇第三章PG电子-网站登录PG电子-网站登录。
                (2)铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件(电阻体)PG电子-网站登录、引线PG电子-网站登录PG电子-网站登录、绝缘材料PG电子-网站登录、不锈钢套管组合而成的坚实体PG电子-网站登录,它的外径一般为φ2~φ8mmPG电子-网站登录,最小可达φmmPG电子-网站登录。与普通型热电阻相比PG电子-网站登录PG电子-网站登录,它有下列优点:
               G电子-网站登录、偬寤PG电子-网站登录,内部无空气隙,热惯性上PG电子-网站登录,测量滞后小;
               PG电子-网站登录PG电子-网站登录、诨敌阅芎、耐振,抗冲击;
               、勰芡淝,便于安装
               、苁褂檬倜G电子-网站登录。
                (3)端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制PG电子-网站登录,紧贴在温度计端面PG电子-网站登录。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度PG电子-网站登录,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度PG电子-网站登录。
                (4)隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值,为此更换新的电阻体为好PG电子-网站登录,若采用焊接修理PG电子-网站登录,焊后要校验合格后才能使用PG电子-网站登录。
                热电偶和热电阻虽然都是比较常用的温度传感器,但是工作原理不尽相同PG电子-网站登录,热电偶是温度的变化产生热电势的变化,而热电阻的工作原理是温度的变化而导致电阻的变化PG电子-网站登录PG电子-网站登录,所以应该结合自身使用的特殊性和要求PG电子-网站登录PG电子-网站登录PG电子-网站登录,选择合适的热电偶或者热电阻PG电子-网站登录PG电子-网站登录。

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