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热电阻图文介绍

  • 公司: 北辰电气科技有限公司
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山西运城北辰电气科技有限公司生产各种 k型热电偶厂家,我司技术实力雄厚、企业内部管理严密、生产效率高;本公司生产的 k型热电偶厂家品种多,规格齐全,产品先进性、可靠性、稳定性已达到国际先进技术水平;产品以精良的质量、低廉的价格、美观的造型和完善的售后服务赢得了用户的信赖和好评;产品畅销全国各地。



  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。







  1.热电阻的基本概念zyclxmzsw   热电阻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。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,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。   2.热电偶的基本概念   热电偶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。它将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。   二、优势特性   1.与普通型热电阻相比,它有下列优点:   ①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;   ②机械性能好、耐振,抗冲击;   ③能弯曲,便于安装;   ④使用寿命长。   2.热电偶是工业上常用的温度检测元件之一。其优点是:   ①构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。   ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶 可测到-269℃(如金铁镍铬), 可达+2800℃(如钨-铼)。   ③测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。   怎样区别热电偶和热电阻   热电偶是一种测温度的传感器,与热电阻一样都是温度传感器,但是他和热电阻的区别主要在于:   信号的性质,热电阻本身是电阻,温度的变化,使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热耦,是产生感应电压的变化,他随温度的改变而改变。   两种传感器检测的温度范围不一样,热阻一般检测0-150度温度范围, 测量范围可达600度左右(当然可以检测负温度)。 热耦可检测0-1000度的温度范围(甚至更高)所以,前者是低温检测,后者是高温检测。   从材料上分,热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料,热耦是双金属材料,既两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属丝的两端产生电势差。   PLC对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的,这句话是没问题,但一般PLC都直接接入4~20ma信号,而热电阻和热电偶一般都带有变送器才接入PLC。要是接入DCS的话就不必用变送器了!热电阻是RTD信号,热电欧是TC信号!   PLC也有热电阻模块和热电偶模块,可直接输入电阻和电偶信号。   热电偶有J、T、N、K、S等型号,有比电阻贵的,也有比电阻便宜的,但是算上补偿导线,综合造价热电偶就高了。 热电阻是电阻信号,热电偶是电压信号   热电阻测温原理是根据导体(或半导体)的电阻随温度变化的性质来测量的,测量范围为负00~500度,常用的有铂电阻(Pt100、Pt10)、铜电阻Cu50(负50-150度)。   热电偶测温原理是基于热电效应来测量温度的,常用的有铂铑——铂(分度号S,测量范围0~1300度)、镍铬——镍硅(分度号K,测量范围0~900度)、镍铬——康铜(分度号E,测量范围0~600度)、铂铑30——铂铑6(分度号B,测量范围0~1600度)。   普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。   不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。   其次我们介绍一下热电阻。其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且比热点偶便宜。在工业上测量中低温的还有双金属温度计






  PT100热电阻(Thermal Resistor)中的PT是指“铂”,100是指它的特性在0摄氏度时正好是100欧姆,所以通常称它为PT100热电阻或铂电阻,它是中低温区常用的一种温度检测仪器。热电阻测温是基于铂电阻导体的电阻值随温度的增加而成正比增加这一特性来进行温度测量的,当阻值变化时,二次仪表如数显表,记录仪等便显示出电阻值所对应的温度值。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 的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。   PT100的阻值与温度变化关系为:当温度为0℃时PT100电阻体的阻值为100欧姆,在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。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,即Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 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。PT100热电阻一般适用于-200~600℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在工程控制中的应用极其广泛。   其实从电阻随温度的变化来看,大部分金属导体都有这个性质,但并不是都能用作测温热电阻,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)、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系( 呈线性关系)。   PT100热电阻通常和绍兴中仪生产的显示控制仪、无纸记录仪及电子计算机等配套使用。直接测量各种生产过程中的-199℃~600℃范围内液体,蒸汽和气体介质以及固体表面温度。   热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上,当被测介质中有温度梯度存在时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。它是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ3~φ20mm,通常φ8mm。   它与一般热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量液体和其他机件的端面温度。防爆PT100热电阻通过特殊结构的接线盒,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,生产现场不会引超爆炸。PT100热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。   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。   对PT100热电阻的安装,应注意有利于测温准确,可靠及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作。要满足以上要求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:   1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。   2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电阻应该有足够的插入深度:zyclxmzsw   1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。比如被测流体的管道直径是200毫米,那热电阻插入深度应选择100毫米左右;   2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度为100mm。   3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电阻插入深度1m即可。   4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装或加装支撑架和保护套管。   3、热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上,安装时应有保护套管,以方便检修和更换。   4、测量管道内温度时,元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。   5、高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。   提高工业电阻测温准确性和稳定性的传统手段都在元件纯度、封装技术、制作流程上下功夫;则从计算方法上给出了新思路,为精密铂电阻和工业铂电阻在温度量值传递和溯源体系的完善奠定了基础,可广泛应用于工业PT100铂电阻的测温领域。


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