熱電阻的作用和特點(diǎn)

熱電阻

中文名稱：熱電阻

英文名稱：thermal resistor

定義：電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。

應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級學(xué)科）；儀器儀表元件（二級學(xué)科）；儀器儀表機(jī)械元件-敏感元件（三級學(xué)科）

什么是熱電阻：

熱電阻顧名思義，它的電阻的阻值是隨著溫度變化而變化的。熱電阻是中低溫區(qū)zui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(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量度是zui高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。金屬熱電阻的感溫元件有石英套管十字骨架結(jié)構(gòu)，麻花骨架結(jié)構(gòu)得桿式結(jié)構(gòu)等。

主要特點(diǎn)

　　·壓簧式感溫元件，抗振性能好；

　　·測溫精度高；

　　·機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫耐壓性能好；

·進(jìn)口薄膜電阻元件，性能可靠穩(wěn)定。

實(shí)際應(yīng)用

　　目前應(yīng)用zui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(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越??；

銅電阻在測溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系，溫度線數(shù)大，適用于無腐蝕介質(zhì)，超過150易被氧化。中國zui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(yīng)用。

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。

如用鉑絲做成的熱電阻，其分度號稱Pt100。就是說它的阻值在0度時(shí)為100歐姆，負(fù)200度時(shí)為18.52歐姆，200度時(shí)為175.86歐姆，800度時(shí)為375.70歐姆。

比如用銅絲作的熱電阻，分度號Cu50。它在0度時(shí)，阻值是50歐姆，100度時(shí)是71.400歐姆。

熱電阻公式都是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表示攝氏溫度，Ro是零攝氏度時(shí)的電阻值，A、B、C都是規(guī)定的系數(shù)，對于Pt100,Ro就等于100。

熱電阻的結(jié)構(gòu)

　　（1）精通型熱電阻

　　從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。

兩線制：兩根線及傳輸電源又傳輸信號,也就是傳感器輸出的負(fù)載和電源是串聯(lián)在一起的，電源是從外部引入的，和負(fù)載串聯(lián)在一起來驅(qū)動(dòng)負(fù)載。

三線制：三線制傳感器就是電源正端和信號輸出的正端分離，但它們共用一個(gè)COM端。

四線制：電源兩根線，信號兩根線。電源和信號是分開工作的。）

　　（2）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(jiān)實(shí)體它的外徑一般為φ2~φ8mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：

①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后?。?/span>

②機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；

③能彎曲，便于安裝④使用壽命長。

（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(jì)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(jī)件的端面溫度。

（4）隔爆型熱電阻

隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)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(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場所的溫度測量。

　　3．熱電阻測溫系統(tǒng)的組成

熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點(diǎn)：

　?、贌犭娮韬惋@示儀表的分度號必須一致

    ②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，一般采用三線制接法