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热电阻(thermal resistor)是中低温区常用的一种温度检测器。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。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量度是 的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻常用的感温材料种类较多,常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外,还有铜、镍、铁、铁—镍等。 热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。 在工业生产过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一。在温度测量中,热电偶的应用极为广泛,它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外,由于热电偶是一种有源传感器,测量时不需外加电源,使用十分方便,所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。 热电阻的引线接线方式主要有三种方式zyclxmzsw ○1二线制热电阻: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,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合 ○2三线制热电阻: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,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的引线电阻的影响,是工业过程控制中的常用的。 ○3四线制热电阻:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测 1.接线方式的不同,在检测原理上的区别: 二线和三线是用电桥法测量, 给出的是温度值与模拟量输出值的关系。 四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量, 给出测量电阻值。 2.为什么会产生不同的接线方式: 因为热电阻的阻值小,因此连接导线的电阻以及接触电阻会对其测温精度产生较大影响,所以引入三线制或者四线制就是要这些影响。 与热电阻连接的检测设备(温控表、PLC输入等)都有四个接线端子。I+、I-、V+、V-。 其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。 4线就是从热电阻两端引出4线,和4个端子连接。 3线就是引出3线,这需要检测设备方的I-\V-短接。 2线就使引出2线,这需要检测设备方的I-\V-、I+/V+短接。 3.不同的接线方式对精度的影响: 2线,电流回路和电压测量回路合二为1,精度差。(二线制的误差主要在电流回路在电缆中产生一定压降造成的测量误差) 3线,电流回路的参考位和电压测量回路的参考位为一条线。精度稍好。 4线,电路回路和电压测量回路独立分开,精度高,但费线。 另外,A级精度的热电阻是不能用2线制连接的。 热电阻不带变送器,输出的是电阻信号; 带变送器,可输出4—20mA标准信号。 SIEMENS 温变产品有热电偶,热电阻变送器。 PLC模块中有专门的热电阻(RTD)和热电偶( TC)模块的。直接选用这样的模块就可以了,它接受热电阻(阻值)和热电偶(毫伏值) 信号。
Pt100是铂热电阻,它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为:当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理:当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆,它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。 1、二线制:在PT100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,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度要求较低的场合。 2、三线制:在PT100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,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的引线电阻的影响,是工业过程控制中的常用的方式,采用三线制PT100热电阻是为了连接导线电阻引起的测量误差。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,造成测量误差。采用三线制,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,这样了导线线路电阻带来的测量误差,绍兴中仪的PT100热电阻常规都采用这种三线制的形式。 3、四线制:在PT100热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。 但是一般采用的都是三线制的,那么pt100热电阻有必要屏蔽线吗?接下来我们一起来看看是否需要用到屏蔽线。 至于pt100热电阻有必要屏蔽线这要看温度传感线的类型,热电偶型的温度传感器,必须用补偿导线。铂电阻型的,只需要导线规格一致即可。温度传感器无需用到屏蔽线。 PT就是铂电阻型,一般是三根线,没有屏蔽线。但是这三根线的材质和长度要求一致,这样才能避免测量中的导线误差。 目前常见的为热电偶和热电阻,低于200度用热电阻,高于200度用热电偶。此外非接触式温度传感器有: l.辐射高温计 用来测量 1000℃以上高温。分四种:光学高温计、比色高温计、辐射高温计和光电高温计。zyclxmzsw 2.光谱高温计,其测量范围为400~6000℃,它是采用电子化自动跟踪系统,保证有足够准确的精度进行自动测量。 3.超声波温度传感器 特点是响应快(约为10ms左右),方向性强。目前国外有可测到5000℉的产品。 4.激光温度传感器 适用于远程和特殊环境下的温度测量。可测很高的温度,精度为1%。美国一种激光温度计, 温度可达8000℃,专门用于核聚变研究。
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