热电阻接法实物图,热电阻三线制接法简图

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-07 23:07:08

热电阻的测温原理

热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

热电阻接法实物图,热电阻三线制接法简图(1)

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即

Rt=Rt0[1 α(t-t0)]

式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为

Rt=AeB/t

式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。

热电阻接法实物图,热电阻三线制接法简图(2)

相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。

金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在过程控制中的应用极其广泛。

目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:

铂电阻精度高,适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小;

铂电阻有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种,它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;

铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无腐蚀介质,超过150易被氧化。

铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种,它们的分度号为Cu50和Cu100。

其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。

结构形式:

铠装热电阻

铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2--φ8mm,最小可达φmm。

热电阻接法实物图,热电阻三线制接法简图(3)

铠装式热电阻

端面热电阻

端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

热电阻接法实物图,热电阻三线制接法简图(4)

端面热电阻

装配式热电阻:主要由接线盒、保护管、接线端子、绝缘瓷珠和感温元件组成基本结构,并配以各种安装固定装置组成。

热电阻接法实物图,热电阻三线制接法简图(5)

装配式热地电阻

接线方式:

二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。

三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的。

四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。

热电阻接法实物图,热电阻三线制接法简图(6)

工业过程控制常用热电阻三线制接法。

采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差,这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。

热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。

采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.