熱電偶與熱電阻優(yōu)劣的比較

一、熱電偶

熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測元件之一。 優(yōu)勢包括:

①測量精度高。 由于熱電偶直接與被測對象接觸，因此不受中間介質(zhì)的影響。

②測量范圍廣。 通常的熱電偶可以從-50~+1600℃連續(xù)測量，特定的特殊熱電偶zui可以測量到-269℃(例如鐵鎳鉻合金)，zui可以測量到+2800℃(例如鎢-錸)。

③結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。 熱電偶通常由兩種不同的電線組成，且不受大小和開頭限制，外面有保護(hù)套，使用方便。

1 .熱電偶測溫的基本原理

焊接兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a和b，構(gòu)成一個(gè)閉合電路。 導(dǎo)體a和b兩點(diǎn)之間存在溫度差時(shí)，兩者之間產(chǎn)生電動勢，電路中流過大電流的現(xiàn)象被稱為熱電效應(yīng)。 熱電偶利用這個(gè)效果發(fā)揮作用。

2 .熱電偶的種類和結(jié)構(gòu)形成

1 )熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩類。 調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尺度的熱電偶，有與其配套的顯示器。 未標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶不及使用范圍或數(shù)量級標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的標(biāo)度表，主要用于特殊情況下的測量。

標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國自1988年1月1日起，熱電偶和熱阻均按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，將s、b、e、k、r、j、t 7種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶指定為中國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

2 )熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠且穩(wěn)定地工作，其結(jié)構(gòu)要求如下

①構(gòu)成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固

②兩個(gè)熱電極應(yīng)該相互絕緣，防止短路

③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接應(yīng)簡單可靠

④保護(hù)套必須保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

3 .熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償

由于熱電偶的材料一般很貴重(特別是采用貴金屬時(shí))，因此從測溫點(diǎn)到儀表的距離較遠(yuǎn)，為了節(jié)約熱電偶材料、降低成本，通常使用補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室，并與儀表端子連接。 必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只是將熱電偶的冷端子移動到控制室的儀表端子，不能消除冷端子的溫度變化對測溫的影響，不能進(jìn)行補(bǔ)償。 因此，為了補(bǔ)償冷卻溫度t0&ne，還需要其他修正方法，對0℃下的測溫產(chǎn)生影響。

使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，要注意形式一致，不能搞錯(cuò)極性，補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶連接端的溫度不得超過100℃。

二、熱阻

熱阻是中低溫區(qū)zui中常用的溫度檢測器。 其主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。 其中鉑熱的電阻測度zui高，不僅在工業(yè)測溫中，在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)儀器中也得到了廣泛應(yīng)用。

1 .測溫電阻體的測溫原理和材料

測溫電阻體基于金屬導(dǎo)體電阻值隨溫度的增加而增加的特性進(jìn)行溫度測定. 熱電阻幾乎都是純金屬材料制成的，現(xiàn)在大多使用zui的是鉑和銅，除此之外，現(xiàn)在還開始用中值、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

2 .熱阻的結(jié)構(gòu)

1 )普通型熱電阻根據(jù)熱電阻的測溫原理，被測溫度的變化直接通過熱電阻的電阻值的變化來測量，因此熱電阻的引線等各種引線電阻的變化對溫度測量有影響。 為了消除引線電阻的影響，三線式或四線式是一般的。

2 )護(hù)套測溫電阻體護(hù)套測溫電阻體是感溫元件(電阻體)、導(dǎo)線、絕緣材料、不銹鋼套筒組合而成的堅(jiān)固體，其外徑一般為&phi； 2~&phi； 8mm，zui小可達(dá)&phi； 1毫米。

與普通型熱阻體相比，具有體積小、內(nèi)部無氣隙、熱慣性上測量滯后小的優(yōu)點(diǎn)②機(jī)械性能好、耐振動、耐沖擊③能彎曲、安裝容易④壽命長。

3 )端面熱阻端面熱阻感溫元件用經(jīng)過特殊處理的電阻線材卷繞，與溫度計(jì)端面緊密接觸。 這與一般的軸向熱電阻體相比，能夠更準(zhǔn)確且迅速地反映被測量端面的實(shí)際溫度，適用于測量金屬和其他工件的端面溫度。

4 )隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔爆型·隔熱電阻體可用于Bla~B3c級區(qū)域有爆炸危險(xiǎn)場所的溫度測量。

3 .測溫電阻體系統(tǒng)的構(gòu)成

測溫電阻體系統(tǒng)一般由測溫電阻體、連接線、顯示器等構(gòu)成。 需要注意以下兩點(diǎn)

①測溫電阻體和顯示器的刻度必須一致

②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線式連接法。

本文熱電偶高頻詞： 測溫  測量 

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