熱電阻的溫度測量原理是根據導體或半導體的電阻值,隨溫度的變化來測量溫度或與溫度相關的參數。
絕jue大da多duo數shu金jin屬shu的de電dian阻zu值zhi隨sui溫wen度du而er變bian化hua。溫wen度du越yue高gao,電dian阻zu越yue大da,即ji具ju有you正zheng電dian阻zu溫wen度du係xi數shu。大da多duo數shu半ban導dao體ti材cai料liao都dou有you負fu電dian阻zu溫wen度du係xi數shu,即ji溫wen度du越yue高gao,電dian阻zu越yue小xiao。
組成材料要求:
1、化學和物理性能在測溫範圍內穩定;
2、複現性好;
3、電阻溫度係數大,以獲得高靈敏度;
4、電阻率高,可獲得小體積元件;
5、電阻溫度特性盡可能接近線性;
6、價格低廉。
常用熱電阻原件:
常用的熱電阻元件有:鉑熱電阻、銅熱電阻、半導體熱敏電阻。
鉑熱電阻由高純鉑絲製成,具有測溫精度高、性能穩定、再現性好、抗氧化等優點,廣泛應用於基準、實shi驗yan室shi和he工gong業ye。但dan在zai高gao溫wen下xia容rong易yi被bei還hai原yuan氣qi氛fen汙wu染ran,使shi鉑bo絲si脆cui化hua,改gai變bian其qi電dian阻zu溫wen度du特te性xing,因yin此ci需xu要yao套tao管guan保bao護hu。鉑bo絲si的de純chun度du是shi決jue定ding溫wen度du計ji精jing度du的de關guan鍵jian。鉑bo絲si的de純chun度du越yue高gao,穩wen定ding性xing越yue高gao,再zai現xian性xing越yue好hao,溫wen度du測ce量liang精jing度du越yue高gao。
銅(tong)熱(re)電(dian)阻(zu)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)與(yu)溫(wen)度(du)接(jie)近(jin)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi),電(dian)阻(zu)溫(wen)度(du)係(xi)數(shu)也(ye)較(jiao)大(da),價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi),因(yin)此(ci)在(zai)一(yi)些(xie)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)不(bu)是(shi)很(hen)高(gao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),經(jing)常(chang)使(shi)用(yong)銅(tong)熱(re)電(dian)阻(zu)。但(dan)它(ta)在(zai)100℃以上的氣氛中很容易被氧化,因此主要用於測量-50~150℃的溫度範圍。
半導體熱敏電阻的優點:負電阻溫度係數大,靈敏度高。電阻率大,可作為體積小、電阻值大的電阻元件,熱慣性小,可測點溫度或動態溫度小。缺點:同一半導體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大,非線性嚴重,元件性能不穩定,交換性差,精度低。
熱阻連接方式:
二線係統:在熱電阻的兩端連接一根導線引出電阻信號的方式稱為二線係統。這種引線方法非常簡單,但由於導線必須有導線電阻R,R尺寸與導線的材料和長度有關,因此這種導線方法隻適用於測量精度較低的場合
三線係統:在zai熱re電dian阻zu根gen的de一yi端duan連lian接jie一yi根gen導dao線xian,另ling一yi端duan連lian接jie兩liang根gen導dao線xian稱cheng為wei三san線xian係xi統tong。這zhe種zhong方fang法fa通tong常chang與yu電dian橋qiao一yi起qi使shi用yong,可ke以yi更geng好hao地di消xiao除chu導dao線xian電dian阻zu的de影ying響xiang,是shi工gong業ye過guo程cheng控kong製zhi中zhong常chang用yong的de。
四線製:熱電阻根部兩端連接兩根導線的方式稱為四線製,兩根導線為熱電阻提供恒定的電流I,把R轉換成電壓信號U,然後通過另外兩根引線把手U引入二次儀表。可見,這種引線方式可以完全消除引線的電阻影響,主要用於高精度溫度檢測。
安裝要求:
對於熱電阻的安裝,應注意測溫準確、安全可靠、維護方便,不影響設備的運行和生產操作。在選擇熱電阻的安裝位置和插入深度時,應注意以下幾點:
1、為了使熱電阻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、管道和設備死角附近安裝熱電阻。
2、帶保護套的熱電阻有傳熱和散熱損失。為了減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應有足夠的插入深度:
1)測量管道中心流體溫度的熱電阻一般應插入管道中心(垂直或傾斜安裝)。如果被測流體的管道直徑為200mm,則熱電阻插入深度為100mm;
2)對於高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),weilejiangdibaohutaoduiliutidezuli,fangzhibaohutaozailiutizuoyongxiaduanlie,kecaiyongbaohuguanqianchahuoretaorezu。qiancharezubaohutaoguancharuzhuzhengqiguandaodeshendubuyingxiaoyu75mm;熱套式熱電阻的標準插入深度為100mm。