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熱(rè)電阻測溫原(yuán)理

1、熱電阻的(de)結構形式
    和(he) 熱電偶 溫度(dù)傳感器相類(lei)似,工業上常(cháng)用的熱電阻(zǔ)主要有普⁉️通(tong)裝配式熱電(dian)阻和铠裝熱(rè)電阻兩種型(xing)式。
    普通通 裝(zhuāng)配式熱電阻(zu) 是由感溫體(ti)、有鏽鋼外保(bao)護管、接線盒(he)以及各種用(yòng)途的固🈲定裝(zhuang)置級成,安裝(zhuang)固定裝置有(yǒu)固定外螺紋(wén)、活動法蘭盤(pan)、固定法🈲蘭和(hé)帶固定螺栓(shuān)錐形保護管(guǎn)等形式。 铠裝(zhuāng)熱電阻 外保(bǎo)護套管采用(yong)不鏽鋼,内充(chōng)高密度氧化(huà)物絕緣體㊙️,具(jù)有很強的抗(kàng)污染性能和(he)優良的機械(xie)強度。與前者(zhě)👣相比,铠裝😍熱(re)電阻具有直(zhi)徑小、易彎曲(qǔ)、抗震性好、熱(re)響應時間快(kuai)、使用壽命長(zhǎng)的優點🌐。
2、熱電(diàn)阻的測溫原(yuan)理
    與熱電偶(ǒu)的測溫原理(li)不同的是, 熱(rè)電阻 是基于(yu)電阻的熱效(xiao)應進行溫度(dù)測量的,即電(dian)阻體的阻值(zhí)随溫度的變(biàn)化而變化的(de)特性。因此,隻(zhi)要測量出🔆感(gan)溫熱電🔞阻的(de)阻值變化,就(jiù)可以測量出(chu)溫度🌂。目前主(zhu)要有金屬熱(rè)電阻和半導(dao)體熱🧡敏電阻(zu)兩類。
金屬熱(re)電阻的電阻(zu)值和溫度一(yī)般可以用以(yǐ)下的近似關(guan)系式表示,即(ji)
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt爲溫度(dù)t時的阻值;Rt0爲(wèi)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(wen)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(shù)。
相比較而言(yán),熱敏電阻的(de)溫度系數更(gèng)大,常溫下的(de)電🧑🏾‍🤝‍🧑🏼阻值更高(gao)(通常在數千(qian)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(jiǎn)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(chang)用金屬熱電(diàn)阻
    從電阻随(sui)溫度的變化(huà)來看,大部分(fen)金屬導體都(dōu)有這個性質(zhì),但并不是都(dōu)能用作測溫(wen)熱電阻,作爲(wèi)熱📱電阻✔️的金(jīn)屬材料一般(bān)要求:盡可能(neng)大而且穩定(ding)的溫度系數(shu)、電阻率要大(dà)(在同樣靈敏(mǐn)度下減小傳(chuan)感器的尺寸(cun))、在使用的溫(wen)度範圍内具(jù)有穩定的化(hua)學物理性能(néng)、材⭐料的複制(zhi)性好、電阻值(zhi)随溫度變化(hua)要有間值函(hán)數👉關💘系(呈線(xian)性關系)。
    目前(qian)應用廣泛的(de)熱電阻材料(liào)是鉑和銅:鉑(bo)電阻精👉度🐉高(gao),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(du)越高電阻變(biàn)化率越小;銅(tóng)電阻在測溫(wen)範🍉圍内電😘阻(zu)值和溫度呈(chéng)線性關系,溫(wēn)度線數大,适(shì)用于無腐蝕(shi)介質,超過150易(yì)被氧化。最常(chang)用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等(děng)幾種,它🌈們的(de)分度号分别(bie)爲Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有(you)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(hào)連接方式
   熱(rè)電阻是把溫(wēn)度變化轉換(huàn)爲電阻值變(bian)化的一次元(yuan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻件,通常需㊙️要(yao)把電阻信号(hào)通過引線傳(chuan)遞到計算☀️機(ji)控🌈制裝置或(huo)☁️者其它一次(ci)儀表上。工業(ye)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(yin)此熱電阻的(de)引線對測量(liàng)結果會有較(jiào)🏃‍♂️大的影響。
目(mu)前熱電阻的(de)引線主要有(yǒu)三種方式
    ○1二(èr)線制:在熱電(dian)阻的兩端各(ge)連接一根導(dǎo)線來引出電(dian)阻♋信号的方(fang)式叫二線制(zhi):這種引線方(fāng)法很簡單,但(dan)由于連接導(dǎo)🔱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(du)的因素有關(guan),因此這種引(yin)線方式隻适(shì)用于測量精(jing)度較低的場(chang)合✨
    ○2三線制:在(zài)熱電阻的根(gen)部的一端連(lián)接一根引線(xian),另一❄️端連接(jie)兩根引線的(de)方式稱爲三(san)線制,這種方(fāng)式通常與電(dian)橋配套使用(yòng),可以較好的(de)消除引線電(diàn)阻的影響🔴,是(shì)工業過程控(kong)制中的常用(yòng)的引線電阻(zu)。
    ○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(liǎng)根引線爲熱(re)電阻提供恒(heng)定電流I,把R轉(zhuan)換成電壓信(xin)号U,再通過另(lìng)兩根引線把(bǎ)U引至二次儀(yí)表。可見這種(zhong)引線方式可(ke)🌏消除引線的(de)電阻影響,主(zhu)要用于高精(jīng)度的溫度檢(jiǎn)測。
    對于一些(xiē)特殊的測溫(wen)場合,還可以(yi)選用一些專(zhuān)業型熱電阻(zǔ),如,測量固體(ti)表面溫度可(ke)以選用 端面(miàn)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(she)備上🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的溫度(du)可以選用帶(dai)有防震結構(gòu)的熱電阻等(děng)㊙️。

 

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