工業(yè)上常用金屬熱電阻
從電阻隨溫度的變化來(lái)看，大局部金屬導(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì)，但并不是都能用作測(cè)溫?zé)犭娮�，作為熱電阻的金屬資料普通請(qǐng)求：盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大(在同樣靈活度下減小傳感器的尺寸)、在運(yùn)用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、資料的復(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)。
目前應(yīng)用最普遍的熱電阻資料是鉑和銅：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小;銅電阻在測(cè)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(wú)腐蝕介質(zhì)，超越150易被氧化。中國(guó)最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分度號(hào)分別為Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號(hào)為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應(yīng)用最為普遍。
熱電阻的信號(hào)銜接方式熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需求把電阻信號(hào)經(jīng)過(guò)引線傳送到計(jì)算機(jī)控制安裝或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻裝置在消費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室之間存在一定的間隔，因而熱電阻的引線對(duì)丈量結(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
1二線制：在熱電阻的兩端各銜接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線辦法很簡(jiǎn)單，但由于銜接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的要素有關(guān)，因而這種引線方式只適用于丈量精度較低的場(chǎng)所
○2三線制：在熱電阻的根部的一端銜接一根引線，另一端銜接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套運(yùn)用，能夠較好的消弭引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的引線電阻。
○3四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁縻暯觾筛鶎?dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再經(jīng)過(guò)另兩根引線把U引至二次儀表。可見(jiàn)這種引線方式可完整消弭引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。
熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消弭銜接導(dǎo)線電阻惹起的丈量誤差。這是由于丈量熱電阻的電路普通是不均衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其銜接導(dǎo)線(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一局部，這一局部電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，形成丈量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其他兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消弭了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的丈量誤差。工業(yè)上普通都采用三線制接法。熱電偶產(chǎn)生的是毫伏信號(hào)，不存在這個(gè)問(wèn)題。
熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成
(1)熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)普通由熱電阻、銜接導(dǎo)線和顯現(xiàn)儀表等組成。必需留意以下兩點(diǎn)：
�、贌犭娮韬惋@現(xiàn)儀表的分度號(hào)必需分歧
�、跒榱讼翥暯訉�(dǎo)線電阻變化的影響，必需采用三線制接法。詳細(xì)內(nèi)容參見(jiàn)本篇第三章。
(2)鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣資料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑普通為φ2~φ8mm，最小可達(dá)φmm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：
�、袤w積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，丈量滯后小;
�、跈C(jī)械性能好、耐振，抗沖擊;
�、勰軓澢�，便于裝置
�、苓\(yùn)用壽命長(zhǎng)。
(3)端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊處置的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與普通軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)踐溫度，適用于丈量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
(4)隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻經(jīng)過(guò)特殊構(gòu)造的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因遭到火花或電弧等影電阻體的斷路修理必然要改動(dòng)電阻絲的長(zhǎng)短而影響電阻值，為此改換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗(yàn)合格后才干運(yùn)用。
熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特性是丈量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的丈量準(zhǔn)確度是最高的，它不只普遍應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成規(guī)范的基準(zhǔn)儀。
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)停止溫度丈量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因而，只需丈量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓�，就能夠丈量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半�?dǎo)體熱敏電阻兩類(lèi)。
金屬熱電阻的電阻值和溫度普通能夠用以下的近似關(guān)系式表示，即
Rt=Rt0[1+α(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;α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)體資料的構(gòu)造的常數(shù)。
相比擬而言，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(cè)溫范圍只要-50~300℃左右，大量用于家電和汽車(chē)用溫度檢測(cè)和控制。金屬熱電阻普通適用于-200~500℃范圍內(nèi)的溫度丈量，其特性是丈量精確、穩(wěn)定性好、性能牢靠，在程控制中的應(yīng)用極端普遍。
熱電阻資料
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)停止溫度丈量的。熱電阻大都由純金屬資料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，如今已開(kāi)端采用鎳、錳和銠等資料制造熱電阻。
熱電阻品種(1)精細(xì)型熱電阻：工業(yè)常用熱電阻感溫元件(電阻體)的構(gòu)造及特性。從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接經(jīng)過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)丈量的，因而，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度丈量帶來(lái)影響。為消弭引線電阻的影響同般采用三線制或四線制。
(2)鎧裝熱電阻：鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣資料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑普通為φ2~φ8mm，最小可達(dá)φmm。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，熱慣性上，丈量滯后小;
�、跈C(jī)械性能好、耐振，抗沖擊;
�、勰軓澢�，便于裝置;
�、苓\(yùn)用壽命長(zhǎng)。
(3)端面熱電阻：端面熱電阻感溫元件由特殊處置的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與普通軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)踐溫度，適用于丈量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
(4)隔爆型熱電阻：隔爆型熱電阻經(jīng)過(guò)特殊構(gòu)造的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因遭到火花或電弧等影響而發(fā)作的爆炸局限在接線盒內(nèi)，消費(fèi)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)具有爆炸風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度丈量。
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