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热电阻的作用和特点

浏览次数:2519发布日期:2015-12-04

热电阻

中文名称:热电阻

英文名称:thermal resistor

定义:电阻值随温度变化的温度检测元件。

应用学科:机械工程(一级学科);仪器仪表元件(二级学科);仪器仪表机械元件-敏感元件(三级学科)

  

什么是热电阻:

热电阻顾名思义,它的电阻的阻值是随着温度变化而变化的。热电阻是中低温区zui常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量度是zui高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。金属热电阻的感温元件有石英套管十字骨架结构,麻花骨架结构得杆式结构等。

 

主要特点

  ·压簧式感温元件,抗振性能好;

  ·测温精度高;

  ·机械强度高,耐高温耐压性能好;

·进口薄膜电阻元件,性能可靠稳定。

实际应用

  目前应用zui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;

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。中国zui常用的有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。

热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40到140摄氏度。

如用铂丝做成的热电阻,其分度号称Pt100。就是说它的阻值在0度时为100欧姆,负200度时为18.52欧姆,200度时为175.86欧姆,800度时为375.70欧姆。

比如用铜丝作的热电阻,分度号Cu50。它在0度时,阻值是50欧姆,100度时是71.400欧姆。

热电阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t]的形式,t表示摄氏温度,Ro是零摄氏度时的电阻值,A、B、C都是规定的系数,对于Pt100,Ro就等于100。

 

热电阻的结构

  (1)精通型热电阻

  从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。

两线制:两根线及传输电源又传输信号,也就是传感器输出的负载和电源是串联在一起的,电源是从外部引入的,和负载串联在一起来驱动负载。

三线制:三线制传感器就是电源正端和信号输出的正端分离,但它们共用一个COM端。

四线制:电源两根线,信号两根线。电源和信号是分开工作的。)

  (2)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。与普通型热电阻相比,它有下列优点:

①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;

②机械性能好、耐振,抗冲击;

③能弯曲,便于安装④使用寿命长。

(3)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。

(4)隔爆型热电阻

隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

  3.热电阻测温系统的组成

热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点:

  ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致

    ②为了消除连接导线电阻变化的影响,一般采用三线制接法

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