熱電阻溫度計(jì)

1、熱電阻溫度計(jì),姓名：李賀 學(xué)號(hào)：1210650109,熱電阻溫度計(jì),一.熱電阻溫度計(jì)種類原理和結(jié)構(gòu) 1.1熱電阻溫度計(jì)種類 1.2熱電阻溫度計(jì)的工作原理 1.3熱電阻的材料要求 1.4熱電阻的結(jié)構(gòu) 1.5熱電阻的測溫誤差 1.6熱電阻在使用中應(yīng)注意的事項(xiàng) 二.鉑電阻和銅電阻 2.1鉑電阻 2.2銅熱電阻 三.半導(dǎo)體熱敏電阻,1.1熱電阻溫度計(jì)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(dǎo)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(jì)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(yīng)進(jìn)

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?zé)犭娮璧淖柚底兓涂梢詼y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。 金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示，即 Rt=Rt01+（t-t0） 式中，Rt為溫度t時(shí)的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0）時(shí)對(duì)應(yīng)電阻值；為溫度系數(shù)。 半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值和溫度關(guān)系為 Rt=AeB/t 式中Rt為溫度為t時(shí)的阻值；A、B取決于半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)的常數(shù)。,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），但互換性較差，非線性嚴(yán)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(nèi)的溫度測量，其特點(diǎn)是測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應(yīng)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(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì)，但并不是都能用作測溫?zé)犭娮?，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(shù)、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(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（最好呈線性關(guān)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(shù).電阻率要大； 熱容量要小； 在整個(gè)測溫范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理.化學(xué)性質(zhì)和良好的復(fù)制

4、性； 電阻值隨溫度的變化關(guān)系最好呈線性。,1.4熱電阻的結(jié)構(gòu),金屬熱電阻可分為普通型和鎧裝兩大類 普通型熱電阻結(jié)構(gòu)圖 電阻體是熱電阻的關(guān)鍵部件，有電阻絲和支架構(gòu)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(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為2-8mm，最小可達(dá)mm。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??； 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。 鎧裝熱電阻,結(jié)構(gòu)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(jì)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(shí)際溫度，適用于測量軸瓦和其他機(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(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(lián)電位器調(diào)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(diǎn)構(gòu)成熱電偶，可通過接點(diǎn)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(yīng)注意的事項(xiàng),為了減少環(huán)境溫度對(duì)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(shí)，不必規(guī)定儀表外接線路電阻阻值。 熱電阻工作電流應(yīng)小于規(guī)定值。 熱電阻分度號(hào)必須與顯示儀表調(diào)校時(shí)的分度號(hào)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(shí)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(huì)指示出鉑電阻的電阻值所對(duì)應(yīng)的溫度值。當(dāng)被測介質(zhì)中存在溫度梯度時(shí)，所測得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。 應(yīng)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(jí)鉑熱電阻元件和經(jīng)特殊工藝處理的防護(hù)套組成，并用四芯屏蔽信號(hào)電纜線從敏感元件引出用于

7、測量，通常可以采用四線測量法測量，以減少導(dǎo)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(yīng)用于氣象和環(huán)保等部門。 主要優(yōu)點(diǎn)： 廣泛的溫度測量范圍：由于鉑的特性穩(wěn)定，不會(huì)因高低溫而引起物理或化學(xué)變化。 鉑電阻溫度傳感器是利用其電阻與溫度成一定函數(shù)關(guān)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(biāo)準(zhǔn)的電阻與溫度關(guān)系是以分度表的形式給出的，同時(shí)用電阻-溫度多項(xiàng)式函數(shù)R（t）表示。但在實(shí)際測量中，使用溫度-電阻函數(shù)T（r）更便于測量與計(jì)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(xiàng)式函數(shù)T（r）的方法。實(shí)際使用表明，此方法的計(jì)算速度快，產(chǎn)生的誤差較小，可

8、以很好地提高溫度測控系統(tǒng)的運(yùn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：在400時(shí)持續(xù)300小時(shí)，0時(shí)的最大溫度漂移為0.02。 鉑電阻溫度傳感器在防護(hù)設(shè)備里經(jīng)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(shí)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(hù)管結(jié)構(gòu)形式分為裝配式（可拆卸）和鎧裝式（不可拆卸，內(nèi)裝鉑電阻）。目前現(xiàn)場應(yīng)用較多的裝配式熱電阻主要包括分度號(hào)為Pt100的鉑熱電阻和分度號(hào)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(shí)候應(yīng)用中會(huì)加一個(gè)模塊 ，模塊將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)或是電壓信號(hào)來進(jìn)行遠(yuǎn)傳的。 結(jié)構(gòu)： 銅熱電阻主要由接線盒、保護(hù)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(chǎn)過程中從-200至420范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)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(diào)節(jié)器配套使用。它可以直接測量各種生產(chǎn)過程中從-200至420范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)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(diào)節(jié)器、掃描器、數(shù)據(jù)記錄儀以及計(jì)算機(jī)提供準(zhǔn)確的溫度變化信號(hào)。根據(jù)國家規(guī)定，我廠從1987年起開始生產(chǎn)符合IEC國際標(biāo)準(zhǔn)分度號(hào)的PT1000鉑電阻和符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分度號(hào)的cu50銅熱電阻兩大類裝配式、統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電阻。,三.半導(dǎo)體熱敏電阻,工作原理： 是利用半導(dǎo)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(jié)而成。可測-100300的溫度。,優(yōu)點(diǎn)： 1）電阻負(fù)溫度系數(shù)大，靈敏度高； 2）電阻率很大，體積可做的很小，熱慣性小， 響應(yīng)快,可用來測量點(diǎn) 的溫度。 3）電阻值很大，連接導(dǎo)線電阻變化的影