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- 產(chǎn)品名稱(chēng)：鎧裝熱電阻
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熱電阻是中低溫區***常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩定。其中鉑熱電阻的測量準確度是***高的，它不***廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。
與熱電偶的測溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應進(jìn)行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類(lèi)。
金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示，即
Rt=Rt0[1+α（t-t0）]
式中，Rt為溫度t時(shí)的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時(shí)對應電阻值；α為溫度系數。
半導體熱敏電阻的阻值和溫度關(guān)系為
Rt=AeB/t
式中Rt為溫度為t時(shí)的阻值；A、B取決于半導體材料的結構的常數。
相比較而言，熱敏電阻的溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上），但互換性較差，非線(xiàn)性嚴重，測溫范圍只有-50~300℃左右，大量用于家電和汽車(chē)用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于-200~500℃范圍內的溫度測量，其特點(diǎn)是測量準確、穩定性好、性能可靠，在程控制中的應用極其廣泛。
熱電阻材料
熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用***多的是鉑和銅，此外，現在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
熱電阻種類(lèi)
（1）精密型熱電阻：工業(yè)常用熱電阻感溫元件（電阻體）的結構及特點(diǎn)。從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測量的，因此，熱電阻體的引出線(xiàn)等各種導線(xiàn)電阻的變化會(huì )給溫度測量帶來(lái)影響。為消除引線(xiàn)電阻的影響同般采用三線(xiàn)制或四線(xiàn)制。
（2）鎧裝熱電阻：鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線(xiàn)、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實(shí)體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，***小可達φmm。 與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：
①體積小，內部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測量滯后??；
②機械性能好、耐振，抗沖擊；
③能彎曲，便于安裝；
④使用壽命長(cháng)。
（3）端面熱電阻：端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實(shí)際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。
（4）隔爆型熱電阻：隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結構的接線(xiàn)盒，把其外殼內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線(xiàn)盒內，生產(chǎn)現場(chǎng)不會(huì )引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級區內具有爆炸危險場(chǎng)所的溫度測量。
工業(yè)上常用金屬熱電阻
從電阻隨溫度的變化來(lái)看，大部分金屬導體都有這個(gè)性質(zhì)，但并不是都能用作測溫熱電阻，作為熱電阻的金屬材料一般要求：盡可能大而且穩定的溫度系數、電阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度范圍內具有穩定的化學(xué)物理性能、材料的復制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數關(guān)系（***好呈線(xiàn)性關(guān)系）。
目前應用***廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質(zhì)，穩定性好，具有一定的非線(xiàn)性，溫度越高電阻變化率越??；銅電阻在測溫范圍內電阻值和溫度呈線(xiàn)性關(guān)系，溫度線(xiàn)數大，適用于無(wú)腐蝕介質(zhì)，超過(guò)150易被氧化。中國***常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分度號分別為Pt10、Pt100、Pt1000；銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應用***為廣泛。
熱電阻的信號連接方式
熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過(guò)引線(xiàn)傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現場(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線(xiàn)對測量結果會(huì )有較大的影響。
目前熱電阻的引線(xiàn)主要有三種方式
○1二線(xiàn)制：在熱電阻的兩端各連接一根導線(xiàn)來(lái)引出電阻信號的方式叫二線(xiàn)制：這種引線(xiàn)方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導線(xiàn)必然存在引線(xiàn)電阻r，r大小與導線(xiàn)的材質(zhì)和長(cháng)度的因素有關(guān)，因此這種引線(xiàn)方式只適用于測量精度較低的場(chǎng)合
○2三線(xiàn)制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線(xiàn)，另一端連接兩根引線(xiàn)的方式稱(chēng)為三線(xiàn)制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線(xiàn)電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的***常用的引線(xiàn)電阻。
○3四線(xiàn)制：在熱電阻的根部?jì)啥烁鬟B接兩根導線(xiàn)的方式稱(chēng)為四線(xiàn)制，其中兩根引線(xiàn)為熱電阻提供恒定電流I，把R轉換成電壓信號U，再通過(guò)另兩根引線(xiàn)把U引至二次儀表?？梢?jiàn)這種引線(xiàn)方式可完全消除引線(xiàn)的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。
熱電阻采用三線(xiàn)制接法。采用三線(xiàn)制是為了消除連接導線(xiàn)電阻引起的測量誤差。這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導線(xiàn)（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線(xiàn)制，將導線(xiàn)一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導線(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來(lái)的測量誤差。工業(yè)上一般都采用三線(xiàn)制接法。熱電偶產(chǎn)生的是毫伏信號，不存在這個(gè)問(wèn)題。
熱電阻測溫系統的組成
（1）熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線(xiàn)和顯示儀表等組成。須***注意以下兩點(diǎn)：
①熱電阻和顯示儀表的分度號須***一致
②為了消除連接導線(xiàn)電阻變化的影響，須***采用三線(xiàn)制接法。具體內容參見(jiàn)本篇第三章。
（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線(xiàn)、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實(shí)體，它的外徑一般為φ2~φ8mm，***小可達φmm。 與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：
①體積小，內部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測量滯后??；
②機械性能好、耐振，抗沖擊；
③能彎曲，便于安裝
④使用壽命長(cháng)。
（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實(shí)際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。
（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結構的接線(xiàn)盒，把其外殼內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影 電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長(cháng)短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗合格后才能使用。
熱電偶和熱電阻的區別
熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫，盡管其作用相同都是測量物體的溫度，但是他們的原理與特點(diǎn)卻不盡相同.
首先，介紹一下熱電偶，熱電偶是溫度測量中應用***廣泛的溫度器件，他的主要特點(diǎn)就是測溫范圍寬，性能比較穩定，同時(shí)結構簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應好，更能夠遠傳4-20mA電信號，便于自動(dòng)控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，當兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生熱電勢，這種現象稱(chēng)為熱電效應，又稱(chēng)為塞貝克效應。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導體相接觸時(shí)，因為他們的電子密度不同所以產(chǎn)生一定的電子擴散，當他們達到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。目前國際上應用的熱電偶具有一個(gè)標準規范，國際上規定熱電偶分為八個(gè)不同的分度，分別為B，R，S，K，N，E，J和T，其測量溫度的***低可測零下270攝氏度，***高可達1800攝氏度，其中B，R，S屬于鉑系列的熱電偶，由于鉑屬于貴重金屬，所以他們又被稱(chēng)為貴金屬熱電偶而剩下的幾個(gè)則稱(chēng)為廉價(jià)金屬熱電偶。熱電偶的結構有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護套管和接線(xiàn)盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配后，經(jīng)過(guò)拉伸加工而成的一種堅實(shí)的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線(xiàn)來(lái)進(jìn)行傳遞，這種導線(xiàn)我們稱(chēng)為補償導線(xiàn)。不同的熱電偶需要不同的補償導線(xiàn)，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠離電源，從而使參比端溫度穩定。補償導線(xiàn)又分為補償型和延長(cháng)型兩種，延長(cháng)導線(xiàn)的化學(xué)成分與被補償的熱電偶相同，但是實(shí)際中，延長(cháng)型的導線(xiàn)也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬，一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導線(xiàn)代替。補償導線(xiàn)的與熱電偶的連線(xiàn)一般都是很明了，熱電偶的正極連接補償導線(xiàn)的紅色線(xiàn)，而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線(xiàn)的材質(zhì)大部分都采用銅鎳合金。
其次我們介紹一下熱電阻，熱電阻雖然在工業(yè)中應用也比較廣泛，但是由于他的測溫范圍使他的應用受到了一定的限制，熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨著(zhù)溫度的變化而變化的特性。其優(yōu)點(diǎn)也很多，也可以遠傳電信號，靈敏度高，穩定性強，互換性以及準確性都比較好，但是需要電源激勵，不能夠瞬時(shí)測量溫度的變化。工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度，銅熱電阻為零下40到140攝氏度。熱電阻和熱電偶一樣的區分類(lèi)型，但是他卻不需要補償導線(xiàn)，而且比熱點(diǎn)偶便宜。熱電偶的工作原理和常用熱電偶
概述：
作為工業(yè)測溫中***廣泛使用的溫度傳感器之一——熱電偶，與鉑熱電阻一起，約占整個(gè)溫度傳感器總量的60%，熱電偶通常和顯示儀表等配套使用，直接測量各種生產(chǎn)過(guò)程中-40～1800℃范圍內的液體、蒸氣和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。
熱電偶工作原理：
將兩種不同材料的導體或半導體（稱(chēng)為熱電偶絲材或熱電極）兩端焊接起來(lái)，構成一個(gè)閉合回路，當兩導體之間存在溫差時(shí)，便產(chǎn)生電動(dòng)勢，在回路中就會(huì )形成一個(gè)大小的電流，這種現象稱(chēng)為熱電效應，而這種電動(dòng)勢稱(chēng)為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的，其中， 直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱(chēng)為測量端），另一端叫做冷端（也稱(chēng)為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會(huì )指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。
