熱(rè)電阻測溫原(yuán)理
1、熱電阻的(de)結構形式 和(hé) 熱電偶 溫度(du)傳感器相類(lèi)似,工業上常(cháng)用的熱電阻(zu)主要有普通(tōng)裝配式熱電(diàn)阻和铠裝熱(rè)電阻兩種型(xíng)式。 普通通 裝(zhuāng)配式熱電阻(zǔ) 是由感溫體(tǐ)、有鏽鋼外保(bao)護管、接線盒(he)以及各種用(yong)途的固定裝(zhuāng)置級成,安裝(zhuāng)固定裝置有(you)固定外螺紋(wén)、活動法蘭盤(pan)、固💃定法蘭和(he)帶固定螺栓(shuan)錐形保護管(guan)等形式。 铠裝(zhuang)熱電阻 外保(bao)護套管采用(yòng)不鏽鋼,内充(chōng)高密度氧化(hua)物絕緣體,具(jù)有很強的抗(kàng)污染性能和(hé)優良的機械(xie)強度。與前者(zhe)相比,铠裝熱(re)電阻具💃🏻有直(zhi)徑小、易彎曲(qu)、抗震性好、熱(re)響應時間快(kuài)、使用壽命長(zhang)的優點。 2、熱電(dian)阻的測溫原(yuan)理 與熱電偶(ou)的測溫原理(lǐ)不同的是, 熱(rè)電阻 是基于(yú)電阻的熱效(xiào)應進行溫度(dù)測量的,即電(dian)阻體💘的㊙️阻值(zhi)随溫度的變(bian)化而變化的(de)特性。因此,隻(zhī)要測量出感(gan)溫熱電阻的(de)阻值變化,就(jiù)可以測量出(chū)溫度。目前主(zhu)要有金屬熱(rè)電阻和半㊙️導(dǎo)體熱⭕敏電阻(zu)兩類。 金屬熱(rè)電阻的電阻(zu)值和溫度一(yi)般可以用以(yi)下的近💛似關(guān)系式表示,即(jí) Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 式中,Rt爲溫度(dù)t時的阻值;Rt0爲(wei)溫度t0(通常t0=0℃)時(shi)對應電阻值(zhí);α爲溫度😘系數(shù)。 半導體熱敏(min)電阻的阻值(zhi)和溫度關系(xì)爲 Rt=AeB/t 式中Rt爲溫(wēn)度爲t時的阻(zu)值;A、B取決于半(ban)導體材料的(de)結🌈構📱的常數(shu)🆚。 相比較而言(yán),熱敏電阻的(de)溫度系數更(geng)大,常溫下的(de)電🤩阻值更高(gāo)(通常在數千(qiān)歐以上),但互(hu)換性較差,非(fei)線性嚴重,測(ce)溫範圍🚩隻有(you)-50~300℃左右,大量用(yong)于家電和汽(qi)車用溫度檢(jian)測和控制。 貴(guì)金屬熱電阻(zu) 一般适用于(yú)-200~500℃範圍内的溫(wēn)度測量,其特(tè)點是測量準(zhǔn)🐉确、穩定性好(hǎo)、性能可靠,在(zài)程控制中的(de)應用極其廣(guang)泛。 3、工業上常(cháng)用金屬熱電(dian)阻 從電阻随(suí)溫度的變化(huà)來看,大部分(fèn)金屬導體都(dou)有這個性🌈質(zhi)🤩,但并不是都(dōu)能用作測溫(wēn)熱電阻,作爲(wei)熱電阻的金(jin)屬材料一般(ban)要求:盡可能(néng)大而且穩定(ding)的溫度系⁉️數(shu)、電阻率要大(dà)(在同樣靈敏(min)度🌏下減小傳(chuan)感器的尺寸(cùn))、在使用的💃🏻溫(wen)度範圍内具(jù)有穩定的化(huà)學物理性能(neng)、材料的複制(zhì)性好、電阻值(zhí)随溫度變化(hua)要有間值函(hán)數關系(呈線(xiàn)性關系)。 目前(qian)應用廣泛的(de)熱電阻材料(liao)是鉑和銅:鉑(bó)電阻精度高(gāo),适用于中性(xìng)和氧化性介(jie)質,穩定性好(hǎo),具有一定的(de)非線性,溫📧度(dù)越高電🚶阻變(biàn)化率越小;銅(tong)電阻在測溫(wēn)範圍内電阻(zǔ)值和溫度呈(chéng)✏️線性關💛系,溫(wēn)度線數大,适(shi)用于無腐蝕(shí)介質,超過150易(yi)✂️被氧化。最常(chang)用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等(deng)幾種,它們的(de)分度号分别(bié)爲Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有(yǒu)R0=50Ω和R0=100Ω兩種,它們(men)的分度💋号爲(wèi)Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的(de)應用廣泛。 4、熱(rè)電阻的信号(hao)連接方式 熱(re)電阻是把溫(wēn)度變化轉換(huan)爲電阻值變(bian)化的一次元(yuan)件,通🍓常需要(yào)把電阻信号(hao)通過引線傳(chuán)遞到計算✨機(jī)控制裝置或(huò)者其它一⭐次(cì)儀表上。工業(yè)用熱電阻♊安(ān)裝在生産現(xiàn)場,與控制室(shi)之間存在一(yī)定的距離,因(yīn)此熱電阻的(de)引線對測量(liang)結果會有較(jiao)大的影響🐅。 目(mù)前熱電阻的(de)引線主要有(yǒu)三種方式 ○1二(er)線制:在熱電(dian)阻的兩端各(ge)連接一根導(dǎo)線來引出🙇♀️電(diàn)阻信号的🔞方(fāng)式叫二線制(zhì):這種引線方(fang)法很簡單🚩,但(dàn)由于連接導(dao)線必然存在(zai)引線電阻r,r大(dà)小與導線的(de)材質和長度(dù)的因素有關(guān),因此這種引(yǐn)線方式隻🏃♂️适(shì)用于測量精(jīng)度較低的場(chǎng)合 ○2三線制:在(zai)熱電阻的根(gen)部的一端連(lián)接一根引線(xiàn),另㊙️一端連接(jie)兩根引線的(de)方式稱爲三(san)線制,這種方(fang)式通常與電(dian)橋配套使用(yòng),可以較好的(de)消除引線電(dian)阻的影響👅,是(shì)工業過程控(kong)制中的常用(yong)的引線電阻(zǔ)。 ○3四線制:在熱(re)電阻的根部(bu)兩端各連接(jie)兩根導線的(de)🙇🏻方🈲式稱爲四(si)線制,其中兩(liang)根引線爲熱(rè)電阻提供恒(héng)定電流I,把R轉(zhuan)換成電壓信(xìn)号U,再通過另(lìng)兩根引線把(bǎ)U引至二次儀(yi)表。可見這種(zhong)引線方式可(kě)消除引線的(de)電阻影響🏃♀️,主(zhǔ)要用于高精(jing)度的🏃溫度檢(jian)測📧。 對于一些(xiē)特殊的測溫(wen)場合,還可以(yǐ)選用一些專(zhuan)業⁉️型熱電阻(zu),如,測量固體(tǐ)表面溫度可(ke)以選用 端面(mian)熱電阻 ,在易(yì)燃易爆場合(he)可以選用防(fáng)爆型熱電阻(zu),測量震動設(shè)備上的溫度(dù)可以選用帶(dai)有防震結構(gou)的熱電💋阻等(děng)🥰。