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熱電阻測(ce)溫原理

1、熱(re)電阻的結(jie)構形式
    和(he) 熱電偶 溫(wen)度傳感器(qi)相類似,工(gong)業上常用(yong)的熱電阻(zu)主要有普(pu)通裝配式(shi)熱電阻和(he)铠裝熱電(dian)阻兩種型(xing)式。
    普通通(tong) 裝配式熱(re)電阻 是由(you)感溫體、有(you)鏽鋼外保(bao)護管、接線(xian)盒以及各(ge)種用途的(de)固定裝♊置(zhi)級成,安裝(zhuang)固定裝置(zhi)有固定外(wai)螺紋🍓、活動(dong)😘法蘭盤、固(gu)定法蘭和(he)帶固定螺(luo)栓錐形保(bao)護管等形(xing)式。 铠裝熱(re)電阻 外保(bao)護套管采(cai)用不鏽鋼(gang),内充高密(mi)度氧化物(wu)絕緣體,具(ju)🏃‍♂️有很強💋的(de)抗污染性(xing)能和優良(liang)的機械強(qiang)度。與前者(zhe)相比,铠裝(zhuang)熱電阻具(ju)❤️有直徑小(xiao)、易彎曲、抗(kang)震性好、熱(re)響應時間(jian)快、使用壽(shou)命長的優(you)點。
2、熱電阻(zu)的測溫原(yuan)理
    與熱電(dian)偶的測溫(wen)原理不同(tong)的是, 熱電(dian)阻 是基于(yu)電阻的熱(re)效應進行(hang)溫度測量(liang)的,即電阻(zu)體的阻值(zhi)随溫👨‍❤️‍👨度的(de)變化而變(bian)化的特性(xing)。因此,隻要(yao)測量出感(gan)溫熱電阻(zu)的💘阻值🌐變(bian)化,就可以(yi)測量出溫(wen)度🏃🏻。目前主(zhu)要有金♊屬(shu)熱電阻和(he)半導體熱(re)敏電阻兩(liang)類。
金屬熱(re)電阻的電(dian)阻值和溫(wen)度一般可(ke)以用以下(xia)的♉近似⭐關(guan)系式表示(shi),即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt爲(wei)溫度t時的(de)阻值;Rt0爲溫(wen)度t0(通常t0=0℃)時(shi)對應電阻(zu)值;α爲溫度(du)系數。
半導(dao)體熱敏電(dian)阻的阻值(zhi)和溫度關(guan)系爲
Rt=AeB/t
式中(zhong)Rt爲溫度爲(wei)t時的阻值(zhi);A、B取決于半(ban)導體材料(liao)的結構的(de)常數。
相比(bi)較而言,熱(re)敏電阻的(de)溫度系數(shu)更大,常溫(wen)下的電阻(zu)值更高(通(tong)常在數千(qian)歐以上),但(dan)互換性較(jiao)差,非線性(xing)嚴重,測溫(wen)🔴範圍隻有(you)-50~300℃左右,大量(liang)用于家電(dian)和汽車用(yong)溫🏃‍♀️度檢測(ce)🔱和控制。 貴(gui)金屬熱電(dian)阻 一般适(shi)用于-200~500℃範圍(wei)内的溫度(du)測量,其特(te)點是測量(liang)準确、穩定(ding)🔱性好、性能(neng)可靠,在程(cheng)控制中的(de)應用極其(qi)廣泛。
3、工業(ye)上常用金(jin)屬熱電阻(zu)
    從電阻随(sui)溫度的變(bian)化來看,大(da)部分金屬(shu)導體都有(you)📧這🐕個⛷️性☎️質(zhi),但并不是(shi)都能用作(zuo)測溫熱電(dian)阻,作爲熱(re)電阻的金(jin)屬材料一(yi)般要⁉️求:盡(jin)可能大而(er)且穩定的(de)溫度系數(shu)、電阻率要(yao)大(在同樣(yang)靈敏度下(xia)減小傳感(gan)器的尺寸(cun))、在使用的(de)溫度範圍(wei)内具有穩(wen)定的化學(xue)🛀物理性能(neng)、材料的複(fu)制性好、電(dian)阻值随🏃🏻‍♂️溫(wen)度變化要(yao)☁️有間值函(han)數關系(呈(cheng)線性關系(xi))。
    目前應用(yong)廣泛的熱(re)電阻材料(liao)是鉑和銅(tong):鉑電阻精(jing)度高,适用(yong)于中性和(he)氧化性介(jie)質,穩定性(xing)好,具有一(yi)定的非線(xian)性,溫度越(yue)高電阻變(bian)化率越小(xiao);銅電阻在(zai)測溫範圍(wei)内電👈阻值(zhi)和溫度呈(cheng)💘線性關系(xi),溫度線數(shu)大,适用于(yu)無腐蝕介(jie)質,超過150易(yi)被氧化。最(zui)常用的有(you)R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種(zhong),它們的分(fen)度号分别(bie)爲Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻(zu)有R0=50Ω和R0=100Ω兩種(zhong),它們的分(fen)度号💔爲Cu50和(he)Cu100。其中Pt100和Cu50的(de)應用廣泛(fan)。
4、熱電阻的(de)信号連接(jie)方式
   熱電(dian)阻是把溫(wen)度變化轉(zhuan)換爲電阻(zu)值變化的(de)一次🧡元♊件(jian),通常需要(yao)把電阻信(xin)号通過引(yin)線傳遞到(dao)計算機控(kong)制裝♻️置或(huo)者其🚶‍♀️它一(yi)次儀表上(shang)。工業用熱(re)電阻安裝(zhuang)在生産現(xian)場,與控制(zhi)室之間存(cun)在一定的(de)距離,因此(ci)熱電阻的(de)引線對測(ce)量結果會(hui)有較大的(de)影響。
目前(qian)熱電阻的(de)引線主要(yao)有三種方(fang)式
    ○1二線制(zhi):在熱電阻(zu)的兩端各(ge)連接一根(gen)導線來引(yin)出🌈電阻信(xin)号的🐉方式(shi)叫二線制(zhi):這種引線(xian)方法很簡(jian)單,但由于(yu)連接導線(xian)必然存⛹🏻‍♀️在(zai)引線電阻(zu)r,r大小與導(dao)線的材質(zhi)和長度的(de)因素有關(guan),因此這種(zhong)引線方式(shi)隻❤️适用于(yu)測🌈量精度(du)較低的場(chang)合
    ○2三線制(zhi):在熱電阻(zu)的根部的(de)一端連接(jie)一根引線(xian),另一端連(lian)接兩根引(yin)線的方式(shi)稱爲三線(xian)制,這種方(fang)式通常與(yu)電橋配套(tao)使用,可以(yi)較好的消(xiao)除引線電(dian)阻😄的影響(xiang),是工業過(guo)程控制中(zhong)的常用的(de)引線電阻(zu)。
    ○3四線制:在(zai)熱電阻的(de)根部兩端(duan)各連接兩(liang)根導線的(de)👣方式稱爲(wei)🈲四線制,其(qi)中兩根引(yin)線爲熱電(dian)阻提供恒(heng)定電😘流I,把(ba)R轉換成電(dian)壓信号U,再(zai)通過另兩(liang)根引線把(ba)U引至二✔️次(ci)儀表。可見(jian)這種引線(xian)方式可消(xiao)除引線的(de)💚電阻影響(xiang),主要用于(yu)高精度的(de)溫度檢測(ce)。
    對于一些(xie)特殊的測(ce)溫場合,還(hai)可以選用(yong)一些專業(ye)型熱電阻(zu),如,測量固(gu)體表面溫(wen)度可以選(xuan)用 端面熱(re)電阻 ,在易(yi)燃易爆場(chang)合可以選(xuan)用防爆型(xing)熱電阻,測(ce)量震動設(she)♊備上的溫(wen)度可以選(xuan)用帶有防(fang)震結構的(de)熱電阻等(deng)。

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