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1、熱電阻的結構(gòu)形式
和
熱電偶(ou)
溫度傳感器相(xiang)類似,工業上常(cháng)用的熱電阻主(zhu)要有普通裝配(pei)式熱電阻和铠(kai)裝熱電阻兩種(zhǒng)型式。
普通通
裝(zhuang)配式熱電阻
是(shi)由感溫體、有鏽(xiu)鋼外保護管、接(jie)線盒以及各種(zhǒng)用⛱️途♈的固定裝(zhuang)置級成,安裝固(gu)定裝置有固定(dìng)外螺紋、活動法(fa)蘭🧡盤、固定法🔱蘭(lan)和帶固定螺栓(shuan)錐形保護管等(děng)形式。
铠裝熱電(dian)阻
外保護套管(guan)采用不鏽鋼,内(nèi)充高密度氧化(huà)物絕緣體,具有(you)很♍強的抗污染(rǎn)性能和優良的(de)機械強度。與前(qián)者相比,铠裝熱(re)電阻具有直徑(jing)小、易彎曲、抗震(zhen)性好、熱響應時(shi)間💞快、使用壽命(ming)長的優點。
2、熱電(diàn)阻的測溫原理(lǐ)
與熱電偶的測(ce)溫原理不同的(de)是,
熱電阻
是基(ji)于電阻的熱效(xiào)應進行溫度測(cè)量的,即電阻體(tǐ)的阻值随溫度(dù)的變化而變化(hua)的特性。因此,隻(zhi)要測量出感溫(wēn)熱電阻的阻值(zhi)變化,就可以測(cè)量出溫度。目前(qián)主要有金屬熱(re)電🌈阻和半導體(ti)熱敏電阻兩類(lei)🚶♀️。
金屬熱電阻的(de)電阻值和溫度(dù)一般可以用以(yi)下的近💔似關系(xì)式表示,即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中(zhong),Rt爲溫度t時的阻(zu)值;Rt0爲溫度t0(通常(cháng)t0=0℃)時對應電阻值(zhi)✏️;α爲溫度系數。
半(bàn)導體熱敏電阻(zǔ)的阻值和溫度(dù)關系爲
Rt=AeB/t
式中Rt爲(wèi)溫度爲t時的阻(zǔ)值;A、B取決于半導(dao)體材料的結構(gou)✉️的常數。
相比較(jiao)而言,熱敏電阻(zǔ)的溫度系數更(geng)大,常溫下的電(dian)阻值更高(通常(chang)在數千歐以上(shang)),但互換性較差(cha),非線性嚴重,測(ce)溫範圍🌈隻有-50~300℃左(zuo)右,大量用于家(jia)電和汽車用溫(wen)🈲度檢測🔴和控制(zhi)。
貴金屬熱電阻(zǔ)
一般适用于-200~500℃範(fàn)圍内的溫度測(cè)量,其特點是測(cè)量準确🥵、穩定性(xing)好、性能可靠,在(zài)程控制中的應(yīng)用極其廣泛。
3、工(gōng)業上常用金屬(shu)熱電阻
從電阻(zu)随溫度的變化(huà)來看,大部分金(jīn)屬導體都有這(zhe)個性質,但🛀🏻并不(bu)是都能用作測(ce)溫熱電阻,作爲(wei)熱電阻🔱的金屬(shǔ)材料一般要求(qiú):盡可能大而且(qiě)穩定的溫度系(xi)數、電阻率要大(dà)(在同樣🤟靈敏度(du)下減小傳感器(qi)的尺寸)、在使用(yòng)的溫度範圍内(nei)具有穩⁉️定的化(huà)學物理性能、材(cái)料的複制性好(hao)、電阻值随溫度(du)變化要有間值(zhi)函數關系(呈線(xiàn)性關系)。
目前應(ying)用廣泛的熱電(dian)阻材料是鉑和(he)銅:鉑電阻精度(dù)高,适用📱于中性(xing)和氧化性介質(zhi),穩定性好,具有(yǒu)一定的非線性(xìng),溫度越高電阻(zǔ)變化率越小;銅(tóng)電阻在測溫範(fàn)圍内電阻值和(hé)溫度呈線性關(guān)系,溫度線數大(da),适用于無腐蝕(shi)介質,超過150易被(bei)氧化。最⚽常用的(de)有💘R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種,它(ta)們的分度号分(fèn)别爲Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有(yǒu)R0=50Ω和R0=100Ω兩種,它們的(de)分度号爲Cu50和Cu100。其(qi)中Pt100和Cu50的應用廣(guǎng)泛。
4、熱電阻的信(xin)号連接方式
熱(re)電阻是把溫度(dù)變化轉換爲電(diàn)阻值變化的一(yi)次❤️元件,通常需(xu)要把電阻信号(hào)通過引線傳遞(di)到計算機控制(zhì)裝置或者其它(tā)一次儀表上。工(gong)業用熱電阻安(an)裝在生産現場(chang),與控制室之間(jiān)存在一定的距(ju)離,因此熱電阻(zu)的引線對測量(liang)結果會有較大(dà)的影響🛀🏻。
目前熱(rè)電阻的引線主(zhu)要有三種方式(shì)
○1二線制:在熱電(dian)阻的兩端各連(lian)接一根導線來(lái)引出電阻信号(hao)🏃🏻的方式叫二線(xiàn)制:這種引線方(fang)法很簡單,但由(yóu)于連接導💛線必(bi)然存在引線電(dian)阻r,r大小與導線(xian)的材質和長度(du)♋的因素有關,因(yin)此這種引線方(fāng)式隻适用于測(cè)量精度較低的(de)場合
○2三線制:在(zai)熱電阻的根部(bu)的一端連接一(yī)根引線,另一端(duān)連👌接兩根引線(xiàn)的方式稱爲三(sān)線制,這種方式(shi)通常🌂與電橋配(pèi)套使用,可以較(jiao)好的消除引線(xiàn)電阻的影響✏️,是(shì)工業過程控制(zhì)中的🐅常用的引(yǐn)線電阻。
○3四線制(zhi):在熱電阻的根(gen)部兩端各連接(jiē)兩根導線的🏃方(fang)💃🏻式稱爲四線制(zhi),其中兩根引線(xiàn)爲熱電阻提供(gong)恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信号(hào)U,再通過另兩根(gēn)引線把U引至二(er)次儀表。可見這(zhè)種引線方式可(kě)消除引線的♉電(diàn)阻影響,主要用(yong)于高精度的溫(wēn)度檢測。
對于一(yi)些特殊的測溫(wēn)場合,還可以選(xuǎn)用一些專業㊙️型(xíng)熱電阻,如,測量(liàng)固體表面溫度(du)可以選用
端面(miàn)熱電阻
,在易燃(rán)易爆場合可以(yǐ)選用防爆型熱(re)電阻,測量震動(dong)設備上的溫度(du)可以選用帶有(you)防震結構的熱(re)電阻等。
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