熱電阻熱電偶與常用功能碼.docx

1、講課題目：熱電偶課程主要目的：一、熱電偶的測(cè)量原理二、熱電偶四個(gè)定律三、熱電偶接配線方式及工藝要求四、熱電偶日常缺陷及處理熱電偶 （thermocouple ）是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件， 它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)， 通過(guò)二次儀表轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。 各種熱電偶的外形常因需要而極不相同， 但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同， 通常由熱電極、 絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。一熱電偶的測(cè)量原理兩種不同成份的導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端接合成回路， 當(dāng)兩個(gè)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí)，在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)， 這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng) ( 賽貝克效應(yīng)

2、) ，而這種電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的，其中，直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測(cè)量端），另一端叫做冷端 （也稱為補(bǔ)償端） ；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度，對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì)，應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題：1、熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數(shù)；2、熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小，當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí)，與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān)，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān)；3、當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定

3、后，熱電偶熱電勢(shì)的大小，只與熱電偶的溫度差有關(guān)； 若熱電偶冷端的溫度保持一定，熱電偶的熱電勢(shì)僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體 A和 B 焊接起來(lái)， 構(gòu)成一個(gè)閉合回路。 當(dāng)導(dǎo)體 A 和 B 的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn) T 和 T0 之間存在溫差時(shí)，回路中形成一個(gè)大小的電流，稱為熱電流，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。二、熱電偶四個(gè)定律1、均質(zhì)導(dǎo)體定律由同一種均質(zhì)材料 （導(dǎo)體或半導(dǎo)體） 兩端焊接組成閉合回路， 無(wú)論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布，將不產(chǎn)生接觸電勢(shì)，溫差電勢(shì)相抵消，回路中總電勢(shì)為零。可見(jiàn)，熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。2、中間導(dǎo)體定律在熱電偶

4、回路中接入中間導(dǎo)體（第三導(dǎo)體） ，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，中間導(dǎo)體的引入對(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒(méi)有影響，這就是中間導(dǎo)體定律。應(yīng)用 : 依據(jù)中間導(dǎo)體定律，在熱電偶實(shí)際測(cè)溫應(yīng)用中，常采用熱端焊接、冷端開(kāi)路的形式，冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)。有人擔(dān)心用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取 mV值，在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢(shì)會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個(gè)定律，是沒(méi)有這個(gè)誤差的！3、中間溫度定律熱電偶回路兩接點(diǎn)（溫度為T1、 T3）間的熱電勢(shì)，等于熱電偶在溫度為T1、T2 時(shí)的熱電勢(shì)與在溫度為T2、 T3 時(shí)的熱電勢(shì)的代數(shù)和。T2 稱中間溫度。應(yīng)用 : 由于熱電偶E-T 之間通常呈非線性關(guān)

5、系, 當(dāng)冷端溫度不為0 攝氏度時(shí)，不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)（E T1,T3) 直接查表求取熱端溫度值；也不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)（E T1,T3)直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測(cè)溫度值，需按中間溫度定律進(jìn)行修正。4、參考電極定律如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)已知， 則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)也就已知。只要測(cè)得各種金屬與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)，則各種金屬之間相互組合而成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)可直接計(jì)算出來(lái)。三、熱電偶接配線方式及工藝要求在生產(chǎn)中由于被測(cè)對(duì)象不同，環(huán)境條件不同， 測(cè)量要求不同， 和熱電偶的安裝方法及采取的措施也不同，需要

6、考慮的問(wèn)題比較多，但原則上可以從測(cè)溫的準(zhǔn)確性、安全性、維修方便三個(gè)方面來(lái)考慮。為避免測(cè)溫元件損壞，應(yīng)保證其有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，為保護(hù)感溫元件不受磨損應(yīng)加保護(hù)屏或保護(hù)管等， 為確保安全、 可靠，測(cè)溫元件的安裝方法應(yīng)視具體情況（如待測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力、測(cè)溫元件的長(zhǎng)度及其安裝位置、形式等）而定。凡安裝承受壓力的測(cè)溫元件，都必須保證其密封性。高溫下工作的熱電偶，為防止保護(hù)管在高溫下產(chǎn)生變形，一般應(yīng)垂直安裝， 若必須水平安裝則不宜過(guò)長(zhǎng)，并用支架保護(hù)熱電偶。若測(cè)溫元件安裝于介質(zhì)流速較大的管道中，則其應(yīng)傾斜安裝。 為防止測(cè)溫元件受到過(guò)大的沖蝕，最好安裝在管道的彎曲處。當(dāng)介質(zhì)壓力超過(guò)10MPa時(shí)，必須在測(cè)量元件

7、上加保護(hù)外套。熱電偶的安裝部位還應(yīng)考慮其拆裝、維修、 校驗(yàn)的足夠空間和場(chǎng)地，具有較長(zhǎng)保護(hù)管的熱電偶、熱電偶應(yīng)能方便地拆裝。對(duì)熱電偶的安裝，應(yīng)注意有利于測(cè)溫準(zhǔn)確，安全可考及維修方便，而且不影響設(shè)備運(yùn)行和生產(chǎn)操作 . 要滿足以上要求， 在選擇對(duì)熱電偶的安裝部位和插入深度時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1、為了使熱電偶的測(cè)量端與被測(cè)介質(zhì)之間有充分的熱交換，應(yīng)合理選擇測(cè)點(diǎn)位置，盡量避免在閥門，彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電偶。2、帶有保護(hù)套管的熱電偶有傳熱和散熱損失，為了減少測(cè)量誤差，熱電偶應(yīng)該有足夠的插入深度：（ 1）對(duì)于測(cè)量管道中心流體溫度的熱電偶，一般都應(yīng)將其測(cè)量端插入到管道中心處（垂直安裝或傾斜安裝）

8、. 如被測(cè)流體的管道直徑是200 毫米，那熱電偶插入深度應(yīng)選擇100 毫米；（ 2）對(duì)于高溫高壓和高速流體的溫度測(cè)量（如主汽溫度） ，為了減小保護(hù)套對(duì)流體的阻力和防止保護(hù)套在流體作用下發(fā)生斷裂，可采取保護(hù)管淺插方式或采用熱套式熱電偶，淺插式的熱電偶保護(hù)套管， 其插入主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm；熱套式熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為100mm；（ 3）假如需要測(cè)量是煙道內(nèi)煙氣的溫度， 盡管煙道直徑為 4m，熱電偶插入深度 1 m 即可；（ 4）當(dāng)測(cè)量原件插入深度超過(guò) 1m時(shí)，應(yīng)盡可能垂直安裝，或加裝支撐架和保護(hù)套管。四、熱電偶日常缺陷及處理故障現(xiàn)象熱電勢(shì)比實(shí)際值?。@示儀表指示值偏低）熱電勢(shì)比實(shí)際值

9、大（顯示儀表指示值偏高）熱電勢(shì)輸出不穩(wěn)定熱電偶熱電勢(shì)誤差大可能原因處理方法如潮濕所致， 則進(jìn)行熱電極短路干燥； 如絕緣子損壞， 則更換絕緣子熱電偶的接線柱處積灰，清掃積灰造成短路補(bǔ)償導(dǎo)線線間短路找出短路點(diǎn)， 加強(qiáng)絕緣或更換補(bǔ)償導(dǎo)線在長(zhǎng)度允許的發(fā)問(wèn)熱電偶熱電極變質(zhì)下，剪去變質(zhì)段重新焊接，或更換新熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶極性接重新接正確反補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶不配套更換相配套的補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶安裝位置不錄或插重新按規(guī)定安裝入深度不符合要求熱電偶冷端溫度補(bǔ)償不符調(diào)整冷端補(bǔ)償器合要求熱電偶與顯示儀表不配套更換熱電偶或顯示儀表使之相配套顯示儀表與熱電偶不配套更換熱電偶使之相配套熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線不配套更換補(bǔ)償導(dǎo)線使

10、之相配套有直流干擾信號(hào)進(jìn)入排除直流干擾熱電偶接線柱與熱電極接將接線柱螺絲擰緊觸不良熱電偶測(cè)量線路絕緣破找出故障點(diǎn)， 修復(fù)絕損，引起斷續(xù)短路或接地緣熱電偶安裝不牢或外部震緊固熱電偶， 消除震動(dòng)動(dòng)或采取減震措施熱電極將斷未斷修復(fù)或更換熱電偶外界干擾（交流漏電，電查出干擾源， 采用屏磁場(chǎng)感應(yīng)等）蔽措施熱電極變質(zhì)更換熱電極熱電偶安裝位置不當(dāng)改變安裝位置保護(hù)管表面積灰清除積灰五常見(jiàn)種類常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、 允許誤差、 并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。 非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)

11、準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。中國(guó)從1988 年 1 月 1 日起，熱電偶和熱電阻全部按 IEC 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定 S、B、E、K、R、J、T 七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為中國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。熱電偶分度號(hào)熱電極材料正極負(fù)極S鉑銠 10純鉑R鉑銠 13純鉑B鉑銠 30鉑銠 6K鎳鉻鎳硅T純銅銅鎳J鐵銅鎳N鎳鉻硅鎳硅E鎳鉻銅鎳從理論上講，任何兩種不同導(dǎo)體（或半導(dǎo)體） 都可以配制成熱電偶，但是作為實(shí)用的測(cè)溫元件，對(duì)它的要求是多方面的。為了保證工程技術(shù)中的可靠性，以及足夠的測(cè)量精度，并不是所有材料都能組成熱電偶，一般對(duì)熱電偶的電極材料，基本要求是：1、在測(cè)溫范圍內(nèi)，熱電性

12、質(zhì)穩(wěn)定，不隨時(shí)間而變化，有足夠的物理化學(xué)穩(wěn)定性，不易氧化或腐蝕；2、電阻溫度系數(shù)小，導(dǎo)電率高，比熱??；3、測(cè)溫中產(chǎn)生熱電勢(shì)要大，并且熱電勢(shì)與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系；4、材料復(fù)制性好，機(jī)械強(qiáng)度高，制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。六結(jié)構(gòu)要求熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：1、組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；2、兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；3、補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；4、保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。七正確使用正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值，保證產(chǎn)品合格， 而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗，既節(jié)省資金又

13、能保證產(chǎn)品質(zhì)量。 安裝不正確，熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差，它們是熱電偶在使用中的主要誤差。1、安裝不當(dāng)引入的誤差如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等，在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的 810 倍；熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入，因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過(guò)100；熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)，所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用熱電偶測(cè)量

14、管內(nèi)氣體溫度時(shí)，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，換句話說(shuō)， 熱電偶不應(yīng)裝而且充分與氣體接觸。2、絕緣變差而引入的誤差如熱電偶保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過(guò)多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴(yán)重，這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾，由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。3、熱惰性引入的誤差由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化，響尤為突出。 所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。 測(cè)溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后，用熱電偶檢測(cè)出的溫度, 其波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。 測(cè)量滯后越大， 熱電偶波動(dòng)的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間

15、常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí)，儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小，但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度，應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比，與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比， 如要減小時(shí)間常數(shù)，除增加傳熱系數(shù)以外，最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中， 通常采用導(dǎo)熱性能好的材料， 管壁薄、 內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中， 使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應(yīng)及時(shí)校正及更換。4、熱阻誤差在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影高溫時(shí)，如保護(hù)管上有一層煤灰，塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，

16、以減小誤差。八主要分類1、按固定裝置型式分類熱電偶作為主要測(cè)溫手段， 用途十分廣泛， 因而對(duì)固定裝置和技術(shù)性能有多種要求， 因此熱電偶的固定裝置分為六種：無(wú)固定裝置式、螺紋式、固定法蘭式、活動(dòng)法蘭式、活動(dòng)法蘭角尺形式、錐形保護(hù)管式六種。2、按裝配及結(jié)構(gòu)方式分類根據(jù)熱電偶的性能結(jié)構(gòu)方式可分為： 可拆卸式熱電偶、 隔爆式熱電偶、 鎧裝熱電偶和壓彈簧固定式熱電偶等特殊用途的熱電偶九冷端補(bǔ)償理論上，熱電偶是冷端以 0為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量的。然而，通常測(cè)量時(shí)儀表是處于室溫之下的，但由于冷端不為 0，造成了熱電勢(shì)差減小，使測(cè)量不準(zhǔn)，出現(xiàn)誤差。因此為減少誤差所做的補(bǔ)償措施就是冷端溫度補(bǔ)償。冰點(diǎn)槽法冰點(diǎn)槽法就是把熱

17、電偶的冷端放入冰水混合物容器里，使T0=0。這種辦法僅限于在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用。 為了避免冰水導(dǎo)電引起兩個(gè)連接點(diǎn)短路， 必須把連接點(diǎn)分別置于兩個(gè)玻璃試管里，浸入同一冰點(diǎn)槽，使相互絕緣。零點(diǎn)遷移法應(yīng)用領(lǐng)域：如果冷端不是 0，但十分穩(wěn)定 ( 如恒溫車間或有空調(diào)的場(chǎng)所 ) ，在測(cè)量結(jié)果中人為地加一個(gè)恒定值， 因?yàn)槔涠藴囟确€(wěn)定不變， 電動(dòng)勢(shì)是常數(shù)， 利用指示儀表上調(diào)整零點(diǎn)的辦法，加大某個(gè)適當(dāng)?shù)闹刀鴮?shí)現(xiàn)補(bǔ)償。補(bǔ)償器法利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢(shì)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢(shì)的變化值。熱電偶（ K 型）對(duì)應(yīng)的毫伏值00mV503.0471006.1371509.78720013.41925017.17830

18、021.03335024.96140028.94345032.96050036.99955041.045講課題目：熱電阻課程主要目的：一、熱電阻的測(cè)量原理二、熱電阻接配線方式及工藝要求三、熱電阻日常缺陷及處理熱電阻（ thermalresistor）是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高， 性能穩(wěn)定。其中鉑電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅；此外，現(xiàn)在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。一、熱電阻的測(cè)量原理

19、熱電阻的測(cè)溫原理與熱電偶的測(cè)溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)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(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚担涂梢詼y(cè)量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。相比較而言，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上），但非線性嚴(yán)重，測(cè)溫范圍只有- 50300左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測(cè)和控制。金屬熱電阻一般適用于- 200500范圍內(nèi)的溫度測(cè)量，其特點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、 性能可靠，在過(guò)程控制中的應(yīng)用極其廣泛。對(duì)于熱電阻金屬材料的一般要求：盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大 （在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸

20、）、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、材料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關(guān)系。二、熱電阻接配線方式及工藝要求熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。目前熱電阻的引線主要有三種方式：二線制： 在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制；這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻1、 2的大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合。三線制： 在熱電阻的根部的

21、一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的。四線制： 在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。安裝注意1、熱電阻應(yīng)盡量垂直裝在水平或垂直管道上， 安裝時(shí)應(yīng)有保護(hù)套管，以方便檢修和更換。2、測(cè)量管道內(nèi)溫度時(shí)，元件長(zhǎng)度應(yīng)在管道中心線上 ( 即保護(hù)管插入深度應(yīng)為管徑的一半) 。3、要根據(jù)不同的溫度選擇不同的測(cè)量元件。一般測(cè)量溫度小于400時(shí)選擇熱電阻。三、熱電阻日常缺陷及處理熱電阻的常見(jiàn)故障是熱電阻的短路和斷路。一般斷路更常見(jiàn)， 這

22、是因?yàn)闊犭娮杞z較細(xì)所致。電阻體短路一般較易處理，只要不影響電阻絲的長(zhǎng)短和粗細(xì)，找到短路處進(jìn)行吹干 （進(jìn)水短路現(xiàn)象），加強(qiáng)絕緣即可。電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長(zhǎng)短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗(yàn)合格后才能使用。熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)在運(yùn)行中常見(jiàn)故障及處理方法如下：故障現(xiàn)象可能原因處理方法顯示儀表指示值比實(shí)保護(hù)管內(nèi)有金屬屑、灰塵、接線除去金屬，清掃灰塵、水滴等，際值低或示值不穩(wěn)柱間臟污及熱電阻短路 （水滴等）找到短路點(diǎn)，加強(qiáng)絕緣等顯示儀表批示無(wú)窮大熱電阻或引出線斷路及接線端子更換電阻體，或焊接及擰緊線松開(kāi)等螺絲等阻值與溫度關(guān)系無(wú)變熱電阻絲材料受腐蝕變質(zhì)更換電阻體（熱

23、電阻）化顯示儀表指示負(fù)值顯示儀表與熱電阻接線有錯(cuò)，或改正接線，或找出短路處，加熱電阻有短路現(xiàn)象強(qiáng)絕緣四、熱電阻種類普通型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。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(wú)空氣隙，其熱慣性上，測(cè)量滯后小；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(zhǎng)。端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材料繞制而成，緊貼在溫度計(jì)端面。能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過(guò)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

24、等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于 Bla-B3c 級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。五、熱電偶和熱電阻區(qū)別第一、熱電阻本身是電阻，溫度的變化使電阻產(chǎn)生正的或者是負(fù)的阻值變化；而熱電偶是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化，它隨溫度的改變而改變。雖然都是接觸式測(cè)溫儀表，但它們的測(cè)溫范圍不同；熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，如 S型測(cè) -20 1300 ( 短期 1600 ),K 型測(cè) -50 -1000 （短期1200 ) 等。這類儀表一般用于500 度以上的較高溫度，低溫區(qū)時(shí)輸出熱電勢(shì)很小，當(dāng)電勢(shì)小時(shí)，對(duì)抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測(cè)量不準(zhǔn)。還有，在較低的溫度區(qū)域，

25、冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對(duì)誤差就顯得很突出，不易得到全補(bǔ)償。所以在中低溫度時(shí)，一般使用熱電阻測(cè)溫范圍為一200500，甚至還可測(cè)更低的溫度。第二、工作中的現(xiàn)場(chǎng)判斷熱電偶有正負(fù)極、 補(bǔ)償導(dǎo)線也有正負(fù)之分， 而熱電阻常用的為三線制， 有公共端和兩個(gè)自由端，首先保證連接，接線正確。在運(yùn)行中，常見(jiàn)的有短路，斷路，接觸不良和變質(zhì)。熱電阻短路和斷路用萬(wàn)用表可判斷。第三、 從材料上分， 熱阻是一種金屬材料，是具有溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，既兩種不同的金屬，由于溫度的變化，在兩個(gè)不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差。第四、兩種傳感器檢測(cè)的溫度范圍不一樣，熱阻一般檢測(cè)0-150 度溫度范

26、圍， 當(dāng)然也可以檢測(cè)負(fù)溫度，熱電偶可檢測(cè) 0-1000 度的溫度范圍 ( 甚至更高 ) 。所以，前者是低溫檢測(cè)，后者是高溫檢測(cè)。講課題目：熱電阻熱電偶常用功能碼課程主要目的：一、功能碼 215增強(qiáng)型模擬量子模件定義二、功能碼 216擴(kuò)展模擬量輸入定義三、現(xiàn)場(chǎng)使用邏輯分析一、 功能碼 215增強(qiáng)型模擬量子模件定義概述增強(qiáng)型模擬量子模件定義功能碼（EASD）為多功能處理器定義了個(gè)IMASI23通用模擬量子模件。 要詳細(xì)了解， 請(qǐng)參閱 IMASI23通用模擬量子模件 產(chǎn)品說(shuō)明手冊(cè)。 EASD塊為 IMASI23子模件定義了通用的規(guī)格，特定的輸入功能碼 （ 216號(hào)功能碼） 與本塊相連，定義 IMAS

27、I23子模件上有效的通道。輸出塊號(hào)數(shù)據(jù)類型說(shuō)明NR冷端參考溫度（）N+1R子模件狀態(tài)： 0=好 1= 壞N+2R輸入掃描周期（ S）規(guī)格規(guī)格可調(diào)性缺省值數(shù)據(jù)類型范圍說(shuō)明S1N0I0 63子模件地址S2N2I注 1第個(gè)增強(qiáng)型模擬量輸入的定義的塊地址（功能碼216）S3N5I注 1冷端參照輸入的塊地址S4N0I0 或 1子模件故障處理：0= 跳主模件， 1=繼續(xù)運(yùn)行S5N0I0 或 1差模擬制類型： 0=60Hz 1=501HzS6N0.00RFULL端子設(shè)備電纜長(zhǎng)度（單位：英尺）S7N0IFULL備用S8N0IFULL備用S9N0.00RFULL備用S10N0.00RFULL備用注： 1、最大值

28、是：對(duì)BRC100、 IMMFP11/12為 9998對(duì) HAC為 31998說(shuō)明規(guī)格：S1：規(guī)格 S1是 IMASI23子模件的子模件擴(kuò)展總線地址。S2 ：規(guī)格 S2是第個(gè)增強(qiáng)型模擬量輸入定義功能塊（ 216號(hào)功能塊） 的塊地址。 每個(gè) 216 號(hào)功能塊組態(tài) IMASI23子模件上的個(gè)通道。注意：塊地址與通道號(hào)可以任意方式相連系。S3：規(guī)格 S3是冷端參照溫度的塊地址，此值的單位必須為攝氏度。它用于熱電偶輸入的補(bǔ)償，規(guī)格 S3通常與 215塊的輸出 N相連，此輸出 N引導(dǎo) IMASI23子模件使用在端子設(shè)備上有效的就地冷端參照“應(yīng)用”節(jié)中的圖215-1 就是就地冷端補(bǔ)償?shù)膫€(gè)例子。注意：規(guī)格

29、S3般是與 EASO塊相連的， 它也可與任意塊相連。規(guī)格 S3也能與用于遠(yuǎn)方冷端參照的輸出塊相連。在“應(yīng)用”節(jié)中的圖215 2就是遠(yuǎn)方冷端補(bǔ)償?shù)膫€(gè)例子。S4：規(guī)格 S4定義了在 IMASI23子模件故障之后，對(duì)主模件要采取的方式。0=跳主模件，1=繼續(xù)運(yùn)行。S5：規(guī)格 S5是在模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)化中要抑制的主噪聲頻率，0=60Hz， 1=50Hz。S6：規(guī)格 S6是端子設(shè)備與子模件間的電纜長(zhǎng)度（單位：英尺），子模件根據(jù)此值補(bǔ)償在電纜上電阻對(duì)輸入值的影響。輸出N輸出 N是熱電偶輸入冷端參照的溫度值（單位： ），它由 IMASI23子模件端子設(shè)備上的RTD測(cè)得。N+1輸出 N+1表示 IMASI23

30、子模件故障是否被檢測(cè)到。0=好， 1=子模件故障。N+2輸出 N+2是個(gè)通道的輸入值與質(zhì)量完全更新之間總時(shí)間，它是子模件所有已定義點(diǎn)的總掃描時(shí)間。端子單元模件需要一個(gè)端子單元或個(gè)端子模件型熱電偶在這個(gè)例子中到輸入通道沒(méi)有使用+-+子模件地址-子模件故障處理 :0= 跳主模件，+1=繼續(xù)運(yùn)行電纜長(zhǎng)度 10( 看注釋）差模擬制類型 :0=60Hz;1=501Hz-英尺端子設(shè)備電纜長(zhǎng)度（單位 : 英尺）備用備用備用備用到其它邏輯的離頁(yè)連接符+-+I/O 模件的地址下一個(gè)擴(kuò)展模擬量輸入通道數(shù)-輸入信號(hào)的類型工程單位轉(zhuǎn)換類型： 0=，1=F輸入的工程單位零點(diǎn)輸入的工程單位全量程輸入信號(hào)量程低限（伏）注釋

31、輸入信號(hào)量程高限（伏）導(dǎo)線電阻（）連接到功能塊的 輸入點(diǎn)沒(méi)有使用。模數(shù)轉(zhuǎn)化分辯率備用通常是每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)功能塊且鏈備用接到電路即使這個(gè)點(diǎn)沒(méi)有使用備用備用到其它邏輯的離頁(yè)連接符到其它邏輯的離頁(yè)連接符I/O 模件的地址下一個(gè)擴(kuò)展模擬量輸入通道數(shù)I/O 模件的地址輸入信號(hào)的類型工程單位轉(zhuǎn)換類型： 0=，1=F下一個(gè)擴(kuò)展模擬量輸入通道數(shù)輸入的工程單位零點(diǎn)輸入信號(hào)的類型輸入的工程單位全量程工程單位轉(zhuǎn)換類型： 0=，1=F輸入信號(hào)量程低限（伏）輸入的工程單位零點(diǎn)輸入信號(hào)量程高限（伏）輸入的工程單位全量程導(dǎo)線電阻（）輸入信號(hào)量程低限（伏）模數(shù)轉(zhuǎn)化分辯率輸入信號(hào)量程高限（伏）備用導(dǎo)線電阻（）備用模數(shù)轉(zhuǎn)化分

32、辯率備用備用備用備用備用備用圖 215 1 就地冷端補(bǔ)償應(yīng)用圖 215 1是就地冷端補(bǔ)償?shù)膫€(gè)典型的例子，表215 1、表 215 2、表 215 3和表 2154是圖 215 1中所使用塊設(shè)置的所有規(guī)格的說(shuō)明。遠(yuǎn)方冷端參照輸入自動(dòng)地使用板上的冷端參照對(duì)熱電偶進(jìn)行補(bǔ)償。圖 215 2是個(gè)典型的遠(yuǎn)方冷端補(bǔ)償?shù)睦印１?215 5、表215 6和表 215 7是圖 2152中所使用塊設(shè)置的所有規(guī)格的說(shuō)明。表 2151 就地冷端參照，215號(hào)功能碼規(guī) 格值說(shuō)明S11子模件地址 1，在 IMASI23 子模件上S2110在鏈中第個(gè) 216 號(hào)功能碼的塊地址S3100此 215 塊的塊輸出 N，它是此 I

33、MASI23 子模件的端子設(shè)備上測(cè)得的冷端參照溫度（單位：）S41在子模件故障后，主模件繼續(xù)運(yùn)行S50抑制外界 60HZ的干擾（此規(guī)格設(shè)置為所在國(guó)家線路上的電壓的頻率）S610從 IMASI23 子模件到端子設(shè)備的電纜長(zhǎng)度為10 英尺2152 216 號(hào)功能碼，塊地址 110規(guī) 格值說(shuō)明S11子模件地址 1，在 IMASI23 子模件上S290是鏈中下個(gè) 216 號(hào)功能碼的塊地址 （缺省值 2 表明是鏈中最后個(gè)216 功能碼）S31IMASI23 子模件的 1#輸入通道S43通道 1（參照 S3）用于與 E 型的熱電偶相連S50通道 1 的輸出以顯示S60當(dāng) S4 為熱電偶輸入類型時(shí)，不使用它

34、S70當(dāng) S4 為熱電偶輸入類型時(shí)，不使用它S80當(dāng) S4 為熱電偶輸入類型時(shí)，不使用它S90當(dāng) S4 為熱電偶輸入類型時(shí)，不使用它S1050從熱電偶到 IMASI23 子模件的端子設(shè)備的電線具有500 的阻值S1122轉(zhuǎn)換精度為 22 位表 215 3 216 號(hào)功能碼規(guī)格值說(shuō)明S11子模件地址1 在 IMASI23 子模件上S2125在鏈中下個(gè) 216號(hào)功能碼的塊地址（缺省值2 表明是鏈中最后個(gè)216 功能碼）S322# IMASI23子模件輸入通道S4602#通道被組態(tài)與 100mv+100mv 的輸入源相連S50當(dāng) S4 為電壓或電流輸入時(shí)，不使用它S6 100工程單位的零點(diǎn)為100.

35、0S7200工程單位的最大值為200S80當(dāng) S4 為自定義的電壓輸入類型時(shí)，才使用它S90當(dāng) S4 為自定義的電壓輸入類型時(shí)，才使用它S100從毫伏輸入源到 IMASI23 子模件的端子設(shè)備的電線的電阻為0或電阻值可忽略不計(jì)S1120轉(zhuǎn)換精度為20 位表 215 4 216 號(hào)功能碼規(guī) 格值說(shuō)明S11子模件地址1，在 IMASI23 子模件上S22在鏈中下個(gè) 216 號(hào)功能碼的塊地址（缺省值2 表明是鏈中最后個(gè)216 功能碼）S21616 號(hào) IMASI23 子模件輸入通道S49916 號(hào)通道被組態(tài)與自定義的電壓輸入源相連S50當(dāng) S4 輸入為電壓或電流型時(shí)，不使用它S610工程單位的零點(diǎn)值

36、為10S790工程單位的最大值為90S8 0.094輸入電壓的低范圍為-0.094VS91.0輸入電壓的高范圍為1VS1014從毫伏輸入源到 IMASI23 子模件的端子設(shè)備的電線的阻值為14S1118轉(zhuǎn)換精度為 18 位表 215 5 遠(yuǎn)方冷端參照規(guī) 格值說(shuō)明S16子模件地址6 在 IMASI23 子模件上S2175鏈中第個(gè)216 號(hào)功能碼的塊地址S3162在遠(yuǎn)方熱電偶端子設(shè)備上作為冷端參照的傳感器（ T 型熱電偶） 的塊輸出地址S41在子模件發(fā)生故障時(shí)，主模件繼續(xù)運(yùn)行S50抑制外界 60HZ的干擾（它是所在國(guó)家使用的電壓的頻率）S66從 IMASI23 到端子設(shè)備的電纜長(zhǎng)度為6 英尺表 2

37、15 6 216 號(hào)功能碼塊地址 175規(guī) 格值說(shuō)明S16子模件地址6，在 IMASI23 子模件上S2162鏈中下個(gè)216 號(hào)功能碼的塊地址（缺省值2 表明是鏈中最后個(gè) 216號(hào)功能碼）S311號(hào) IMASI23 子模件輸入通道S441號(hào)通道與 J 型熱電偶相連S511號(hào)通道輸出以 0F 表示S60當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S70當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S80當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S90當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S1028從毫伏輸入源到 IMASI23 子模件的端子設(shè)備的電線其阻值為28S1124轉(zhuǎn)換精度為24 位型熱電偶就地端子塊端子單元模件需

38、要一個(gè)端子單元或個(gè)端子模件 + -+-+ 電纜長(zhǎng)度 10-英尺在這個(gè)例子中到輸入通道沒(méi)有使用+- + -型熱電偶注釋連接到功能塊的輸入點(diǎn)沒(méi)有使用。通常是每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)功能塊且鏈接到電路即使這個(gè)點(diǎn)沒(méi)有使用子模件地址子模件故障處理 :0= 跳主模件，1=繼續(xù)運(yùn)行差模擬制類型 :0=60Hz;1=501Hz端子設(shè)備電纜長(zhǎng)度（單位: 英尺）備用備用備用備用到其它邏輯的離頁(yè)連接符I/O 模件的地址下一個(gè)擴(kuò)展模擬量輸入通道數(shù)輸入信號(hào)的類型工程單位轉(zhuǎn)換類型： 0=， 1=F輸入的工程單位零點(diǎn)輸入的工程單位全量程輸入信號(hào)量程低限（伏）輸入信號(hào)量程高限（伏）導(dǎo)線電阻（）模數(shù)轉(zhuǎn)化分辯率備用備用備用備用到其它邏

39、輯的離頁(yè)連接符I/O 模件的地址下一個(gè)擴(kuò)展模擬量輸入通道數(shù)輸入信號(hào)的類型工程單位轉(zhuǎn)換類型： 0=， 1=F輸入的工程單位零點(diǎn)輸入的工程單位全量程輸入信號(hào)量程低限（伏）輸入信號(hào)量程高限（伏）導(dǎo)線電阻（）模數(shù)轉(zhuǎn)化分辯率備用備用備用備用圖 215 2 遠(yuǎn)方冷端補(bǔ)償表 215 7 216 號(hào)功能碼塊地址 202規(guī) 格值說(shuō)明S16子模件地址6，在 IMASI23 子模件上S22鏈中下個(gè)216 號(hào)功能碼的塊地址（缺省值2 表明是鏈中最后個(gè) 216號(hào)功能碼）S31616 號(hào) IMASI23 子模件輸入通道5 號(hào)通道要與 T 型熱電偶相連。 在這個(gè)例子中， 這個(gè)熱電偶測(cè)量遠(yuǎn)方端子S4106設(shè)備的環(huán)境溫度，而這

40、里的J 型熱電偶（在地址 201）接在端子上。當(dāng)輸入類型（ S4 的值大于 100 時(shí)，此熱電偶使用板上的冷端參照作補(bǔ)償，并且其輸出值要進(jìn)行濾波，這會(huì)降低其響應(yīng)時(shí)間。S50當(dāng)使用此通道作為遠(yuǎn)方冷端參照時(shí)，輸出必須以為單位S60當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S70當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S80當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S90當(dāng) S4 的輸入為熱電偶時(shí)，不使用它S1014從毫伏輸入源到 IMASI23 子模件的端子設(shè)備的電線其阻值為14S1116轉(zhuǎn)換精度為16 位二、功能碼216擴(kuò)展模擬量輸入定義概述擴(kuò)展模擬量輸入定義（EAID）功能碼定義個(gè)IMASI23通用模擬量子模件的個(gè)輸入。它必須和擴(kuò)展模擬量子模件定義（