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1、熱電阻的(de)結構形式
和
熱電(diàn)偶
溫度傳感器相(xiang)類似,工業上常用(yong)的熱電阻主要有(yǒu)普通裝配式熱電(dian)阻和铠裝熱電阻(zǔ)兩種型式。
普通通(tong)
裝配式熱電阻
是(shì)由感溫體、有鏽鋼(gāng)外保護管、接線盒(hé)以及各種用🔱途的(de)固定✍️裝置級成,安(ān)裝固定裝置有固(gù)定外螺紋🌈、活動法(fa)蘭盤、固定法☎️蘭和(he)帶固定螺栓錐形(xing)保護管等形式。
铠(kǎi)裝熱電阻
外保護(hu)套管采用不鏽鋼(gang),内充高密度氧化(hua)物絕緣體,具有很(hen)強🤟的抗污染性能(neng)和優良的機械強(qiang)度。與前者相比,铠(kai)裝❤️熱電阻具有直(zhi)徑小、易彎曲、抗震(zhen)性好、熱響應時間(jian)快、使用壽命長的(de)優點。
2、熱電阻的測(ce)溫原理
與熱電偶(ǒu)的測溫原理不同(tong)的是,
熱電阻
是基(jī)于電阻的熱效應(yīng)進行溫度測量的(de),即電阻體的阻值(zhi)随溫度的變化而(er)變化的特性。因此(cǐ),隻要測量出感溫(wēn)熱電阻的阻值🐕變(biàn)化,就可以測量出(chu)溫度。目前主要有(yǒu)金🐪屬熱電阻和半(bàn)導體熱敏電阻兩(liang)類。
金屬熱電阻的(de)電阻值和溫度一(yi)般可以用以下的(de)近似關系式表示(shi),即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt爲溫度t時(shi)的阻值;Rt0爲溫度t0(通(tōng)常t0=0℃)時對應電阻值(zhí);α爲溫度系數。
半導(dǎo)體熱敏電阻的阻(zu)值和溫度關系爲(wei)
Rt=AeB/t
式中Rt爲溫度爲t時(shi)的阻值;A、B取決于半(ban)導體材料的結構(gòu)的㊙️常數。
相比較而(ér)言,熱敏電阻的溫(wēn)度系數更大,常溫(wen)下的電💞阻值更高(gao)(通常在數千歐以(yǐ)上),但互換性較差(cha),非線性嚴重,測溫(wen)範圍隻有-50~300℃左右,大(da)量用于家電和汽(qì)車用溫度檢測和(hé)控制。
貴金屬熱電(diàn)阻
一般适用于-200~500℃範(fàn)圍内的溫度測量(liang),其特點是測量準(zhǔn)确、穩定㊙️性好、性能(néng)可靠,在程控制中(zhong)的應用極其廣泛(fan)。
3、工業上常用金屬(shu)熱電阻
從電阻随(suí)溫度的變化來看(kàn),大部分金屬導體(tǐ)都有這🧡個性質,但(dan)并不是都能用作(zuò)測溫熱電阻,作爲(wei)熱💔電阻的金屬材(cái)料一般要求:盡可(kě)能大而且穩定的(de)溫度系數、電阻率(lü)要大(在同樣靈敏(mǐn)度下減小傳感器(qì)的尺寸)、在使用的(de)溫度範圍内具有(yǒu)穩定的化學物理(li)性能、材㊙️料的複制(zhì)性📱好、電阻值随溫(wen)度變化要💃有間值(zhí)函數💋關系(呈線性(xìng)關系)。
目前應用廣(guǎng)泛的熱電阻材料(liào)是鉑和銅:鉑電阻(zu)精度高,适用于中(zhōng)性和氧化性介質(zhì),穩定性好,具有一(yi)📱定的非線性,溫☂️度(dù)越💃🏻高電阻變化率(lǜ)越小;銅電阻在測(ce)溫範圍内電阻值(zhí)和溫度呈線性關(guān)系,溫度線數大,适(shi)用于🌏無腐蝕介💁質(zhi),超過150易被氧化。最(zuì)常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾(jǐ)種,它們的分度号(hào)💜分别爲Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有(yǒu)R0=50Ω和R0=100Ω兩種,它們的分(fen)度号🌂爲Cu50和Cu100。其中Pt100和(hé)Cu50的✂️應用廣泛。
4、熱電(diàn)阻的信号連接方(fāng)式
熱電阻是把溫(wen)度變化轉換爲電(diàn)阻值變化的一次(ci)⁉️元🔞件,通常需要把(ba)電阻信号通過引(yǐn)線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其(qí)它一次儀表上。工(gōng)業用熱電阻安裝(zhuāng)在生産現♍場,與控(kòng)☀️制室之間存在📧一(yī)定的距離,因此熱(re)電❗阻的引線對測(ce)量結💃🏻果會有較♉大(da)的影響✌️。
目前熱電(dian)阻的引線主要有(you)三種方式
○1二線制(zhì):在熱電阻的兩端(duān)各連接一根導線(xiàn)來引出電😍阻信号(hào)的方式叫二線制(zhi):這種引線方法很(hen)簡單,但由于連接(jiē)導線必然存👄在引(yǐn)線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質♊和長度(du)的因素有關,因此(cǐ)這種引線方式隻(zhī)适用于測量精度(du)較低的場合
○2三線(xiàn)制:在熱電阻的根(gen)部的一端連接一(yī)根引線,另🛀🏻一💋端連(lián)接兩根引線的方(fāng)式稱爲三線制,這(zhè)種方式通常與電(dian)橋配🐉套使用,可以(yǐ)較好的消除引線(xian)電阻的影響,是工(gōng)業過程控制中的(de)常用的引線電阻(zu)。
○3四線制:在熱電阻(zǔ)的根部兩端各連(lián)接兩根導線的方(fāng)式稱♉爲四線制,其(qi)中兩根引線爲熱(rè)電阻提供恒定電(diàn)💃流I,把R轉換成電壓(ya)信号U,再通過另兩(liǎng)根引線把U引至二(er)次儀表。可見這✏️種(zhǒng)引線方式可消除(chú)引線的💔電阻影響(xiǎng),主要用于高精度(dù)的溫度檢測⛷️。
對于(yú)一些特殊的測溫(wēn)場合,還可以選用(yòng)一些專業🔴型熱電(diàn)阻,如,測量固體表(biao)面溫度可以選用(yòng)
端面熱電阻
,在易(yì)燃易爆場合可以(yǐ)選用防爆型熱電(dian)阻,測量震動設備(bèi)上🔴的溫度可以選(xuan)用帶有防震結構(gou)的熱電阻等。
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