熱電阻溫度計

1、熱電阻溫度計,姓名：李賀 學號：1210650109,熱電阻溫度計,一.熱電阻溫度計種類原理和結構 1.1熱電阻溫度計種類 1.2熱電阻溫度計的工作原理 1.3熱電阻的材料要求 1.4熱電阻的結構 1.5熱電阻的測溫誤差 1.6熱電阻在使用中應注意的事項 二.鉑電阻和銅電阻 2.1鉑電阻 2.2銅熱電阻 三.半導體熱敏電阻,1.1熱電阻溫度計的種類,熱電阻溫度器的傳感器是熱電阻。熱電阻分為金屬熱電阻和半導體熱電阻。 常用的金屬熱電阻： 鉑熱電阻 銅熱電阻,鎳硅熱電阻 熱電阻的電阻-溫度特性曲線,1.2熱電阻溫度計的工作原理,熱電阻的測溫原理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

2、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。 金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即 Rt=Rt01+（t-t0） 式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0）時對應電阻值；為溫度系數。 半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為 Rt=AeB/t 式中Rt為溫度為t時的阻值；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，非線性嚴重，測溫范圍只有-50300左右，大量用于家電和汽車

3、用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于-200500范圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應用極其廣泛。 工業(yè)上常用金屬熱電阻從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導體都有這個性質，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(wěn)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(wěn)定的化學物理性能、材料的復制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數關系（最好呈線性關系）。,1.3熱電阻的材料要求,熱電阻材料的一般要求是： 電阻溫度系數.電阻率要大； 熱容量要?。?在整個測溫范圍內，應具有穩(wěn)定的物理.化學性質和良好的復制

4、性； 電阻值隨溫度的變化關系最好呈線性。,1.4熱電阻的結構,金屬熱電阻可分為普通型和鎧裝兩大類 普通型熱電阻結構圖 電阻體是熱電阻的關鍵部件，有電阻絲和支架構成。采用雙線繞法。,鎧裝熱電阻,鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為2-8mm，最小可達mm。與普通型熱電阻相比，它有下列 優(yōu)點： 1、體積小，內部無空氣隙，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。 鎧裝熱電阻,結構圖,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

5、和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。 隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，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盒內，生產現場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla-B3c級區(qū)內具有爆炸危險場所的溫度測量。,1.5熱電阻的測溫誤差,分度誤差：由材料純度和工藝致使。 通電發(fā)熱誤差（自升溫)：無法消除，可用規(guī)定最大電流小于6mA.改善傳熱條件來減小誤差。 線路電阻變化引入的誤差：可串聯電位器調整，通過規(guī)定三線或四線接線方法來減小誤差。 附加熱電勢：接入點構成熱電偶，可通過接點靠近.同溫等辦法減小或消除誤差。,1.6熱電阻在

6、使用中應注意的事項,為了減少環(huán)境溫度對線路電阻的影響，工業(yè)上常采用三線或四線制連接。 工作時，不必規(guī)定儀表外接線路電阻阻值。 熱電阻工作電流應小于規(guī)定值。 熱電阻分度號必須與顯示儀表調校時的分度號相同。,2.1鉑電阻,概念： 鉑電阻溫度傳感器是利用金屬鉑在溫度變化時自身電阻值也隨之改變的特性來測量溫度的，顯示儀表將會指示出鉑電阻的電阻值所對應的溫度值。當被測介質中存在溫度梯度時，所測得的溫度是感溫元件所在范圍內介質層中的平均溫度。 應用范圍： 鉑電阻溫度傳感器是用來測量空氣、土壤和水的溫度傳感器。該傳感器由精密級鉑熱電阻元件和經特殊工藝處理的防護套組成，并用四芯屏蔽信號電纜線從敏感元件引出用于

7、測量，通?？梢圆捎盟木€測量法測量，以減少導線電阻引起的測量誤差。鉑電阻溫度傳感器具有極佳的可互換性和長期穩(wěn)定性，廣泛應用于氣象和環(huán)保等部門。 主要優(yōu)點： 廣泛的溫度測量范圍：由于鉑的特性穩(wěn)定，不會因高低溫而引起物理或化學變化。 鉑電阻溫度傳感器是利用其電阻與溫度成一定函數關系而制成的溫度傳感器。由于鉑電阻的特性曲線是非線性的，標準的電阻與溫度關系是以分度表的形式給出的，同時用電阻-溫度多項式函數R（t）表示。但在實際測量中，使用溫度-電阻函數T（r）更便于測量與計算。介紹了一種使用三次基本樣條曲線擬合，獲得溫度-電阻多項式函數T（r）的方法。實際使用表明，此方法的計算速度快，產生的誤差較小，可

8、以很好地提高溫度測控系統的運行速度和控制精度。 鉑電阻傳感器有良好的長期穩(wěn)定性，典型實驗數據為：在400時持續(xù)300小時，0時的最大溫度漂移為0.02。 鉑電阻溫度傳感器在防護設備里經常用到。,生活中有哪些鉑電阻？,薄膜型及普通型鉑熱電阻,小型鉑熱電阻,防爆型鉑熱電阻,鉑電阻溫度顯示、變送器,2.2銅熱電阻,概念： 銅熱電阻是通過金屬在溫度變化時本身電阻也隨之發(fā)生變化的原理來測量溫度的儀器。銅熱電阻按其保護管結構形式分為裝配式（可拆卸）和鎧裝式（不可拆卸，內裝鉑電阻）。目前現場應用較多的裝配式熱電阻主要包括分度號為Pt100的鉑熱電阻和分度號為Cu50的銅熱電阻兩大類。 熱電阻測溫反映出來的是

9、電阻值的變化。但有時候應用中會加一個模塊 ，模塊將電阻信號轉換成電流信號或是電壓信號來進行遠傳的。 結構： 銅熱電阻主要由接線盒、保護管、接線端子、絕緣套管和感溫元件組成。工業(yè)用銅熱電阻可直接和二次儀表相連接使用?？梢詼y量各種生產過程中從-200至420范圍內的液體、蒸汽和氣體介質及固體表面的溫度。工業(yè)用熱電阻作為測量溫度的傳感受器，通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調節(jié)器配套使用。它可以直接測量各種生產過程中從-200至420范圍內的液體、蒸汽和氣體介質以及固體表面溫度。 由于銅熱電阻具有良好的電輸出特性，可為顯示儀、記錄儀、調節(jié)器、掃描器、數據記錄儀以及計算機提供準確的溫度變化信號。根據國家規(guī)定，我廠從1987年起開始生產符合IEC國際標準分度號的PT1000鉑電阻和符合專業(yè)標準分度號的cu50銅熱電阻兩大類裝配式、統一設計型熱電阻。,三.半導體熱敏電阻,工作原理： 是利用半導體材料的電阻隨溫度顯著變化這一特性制成的感溫元件。 通常是由鐵、鎳、鈦、鎂、銅等金屬氧化物按一定的配方比例壓制燒結而成。可測-100300的溫度。,優(yōu)點： 1）電阻負溫度系數大，靈敏度高； 2）電阻率很大，體積可做的很小，熱慣性小， 響應快,可用來測量點 的溫度。 3）電阻值很大，連接導線電阻變化的影