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电子工程师的自我修养 - 热电阻、热电偶

热电偶和热电阻有什么区别?

在日常工作中,我们经常使用温度测量仪器。热电阻和热电偶是温度测量仪器。我们选择热电阻还是热电偶在同一温度测量地点?今天,让我们进行全面的分析。

热电偶前端连接的形状有 3 类型如下图所示。根据热电偶的类型, 通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方式连接线径和使用温度。

在工业应用中,通常便于安装和延长热电偶的使用寿命,通常采用外套管套管一般分为保护管型和铠装型。

带保护管的热电偶是将热电偶的芯线和绝缘管插入保护管中使用的热电偶。保护管可以保持热电偶的机械强度,同时防止芯线的氧化和腐蚀。保护管有多种类型,如下表所示。

铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。采用细金属管 ( 称为套管,作为上图中的绝缘管 (陶瓷) 使用氧化镁的替代品 (MgO)等待粉末作为绝缘材料。

由于细,易弯曲, 因此,最适合测量物体背面和狭窄间隙的温度。另外,与带保护管的热电偶相比,反应速度更灵敏。

铠装热电偶套管外径范围广,可拉长加工 8.0mmф到 0.5mmф各种尺寸。芯线拉伸越细,常用温度上限越低。 K型热电偶,套管外径 0.5mmф常用温度上限为 600℃,8.0mmф的是 1050℃。

如下图所示, 热热阻元件的形状 3 陶瓷封装型目前占主导地位。陶瓷封装型用于带保护管的热电阻和铠装热电阻。

陶瓷和玻璃封装铂线裸线直径约为几十微米,云母板约为 0.05mm。引线采用比元件线粗很多的铂合金线。

热电阻元件的种类

带保护管的热电阻图

铠装热电阻

1.虽然它们都是接触式温度测量仪器,但它们的温度测量范围不同。热电偶用于高温环境,因为它们在中低温区域输出的热电势很小 (可以看查表 ),当电势小时,对抗干扰措施和二次表的要求很高,否则测量不准确,在较低的温度区域, 冷端温度变化和环境温度变化引起的相对误差非常突出,不易得到全额补偿。

中低温时,热电阻测温范围一般为200~500甚至可以测量更低的温度 (如果可以用碳电阻测量 1K 左右的低温 ).铂热电阻现在正常使用Pt100,(也有Pt50,100和 50代表0度热电阻的电阻值,用于旧分度号BA1,BA2来表示,BA1 铜电阻在0度时为46欧姆,在工业上也有用,分度号为CU50和CU100,但测温范围小,50~在150之间,在某些特殊场合,还有锆电阻、锰电阻等。

2.热电偶测量温度的基本原理是热电效应, 二次表是检伏计或使用电子电位差计,以提高精度。电阻是基于导体和半导体电阻值随温度变化的特性, 二次表是不平衡电桥。

3.根据热电偶测温原理,只有当冷端温度恒定时,测温才与热电势成单值函数关系 .在实际使用中,廉价的连接线与相应的热电偶特性相似 (也称为补偿导线),使热电偶冷端引伸到温度相对恒定的地方 (最好是0度)以铜-康铜为补偿导线,引申镍铬 ---镍硅热电阻 。因此,从热电偶到二次表有两条延长线。

热电阻与二次表之间是用铜导线连接的,为了减小环境变化引起的测量误差,一般均采用三线制接法, 两根导线将热电阻串联在相邻的两个桥臂上,另一根导线吸引电源 ,使用时,各导线的电阻值和调整电阻之和应保证为5 欧姆( ±0.01)。

1.热电偶:热电偶有正负极,补偿导线也有正负之分。首先,确保连接, 配置确。在运行中,常见的有短路、断路、接触不良 (万用表可以判断 )和变质 (根据表面颜色识别),检查时将热电偶与二次表分开。

我在实践中判断的方法供大家参考:用工具短接二次表上的补偿线,表示室温 (如果表坏 ),然后短接热电偶端子,表示热电偶的环境温度 (不,补偿线有故障 ),再用万用表 mv热电偶的热电势总体估计 (如正常,请检查过程 )。

2.热电阻:不外乎短路、和断路、用万用表可判断。在运行中,怀疑短路,只要将电阻端拆下一个线头,看显示仪表,如到最大,热电阻短路、回零、导线短路,保证正常连接和配置时,表值显示低或不稳,保护管可能性进水了。

显示最大,热电阻断路,显示最小 。一般来说,温度在 300 以下热阻, 300度以上的热电偶。热电阻的电阻值随温度变化,热电偶的热电势发生变化。

铜热电阻和铂热电阻目前用于热电阻, 根据0度时热电阻值的不同,分为不同的分度号,如PT100,PT1000,CU50 等,以PT100为例,PT 代表铂,100代表0度时热电阻的阻值为100欧姆。

目前热电偶一般都有 K,B,S在不同的温度范围内,等分度号代表不同的材料。K 型为镍铬 -镍硅材料,一般测量 0-800 度,B 型为铂铑 30-铂铑 6,一般测量 800-1600度。

热电偶的工作原理是基于赛贝克( seeback)效应,即两个不同成分的导体的两端连接成电路。如果两个连接器的温度不同,则在电路中产生热电流的物理现象。热电偶由两根不同的电线(热电极)组成,一端相互焊接,形成热电偶的测量端(也称为工作端)。

将其插入待测温度介质中;热电偶的另一端 (参考端或自由端)与显示器相连。如果热电偶的测量端与参考端之间存在温差,则显示器将指出热电偶产生的热电势。

当金属导体或半导体发生温度变化时,热电阻本身的电阻也会随着变化的特性而测量温度, 热电阻的加热部分 (感温元件) 它是由细金属丝均匀地绕在绝缘材料制成的骨架上或通过激光溅射工艺在基板上形成的。

当被测介质有温度梯度时, 测量的温度是感温元件范围内介质层的平均温度。

在 IEC1515 标准名称为《 mineral insulated thermocouple cable 》,即无机矿物绝缘热电偶缆。热电极, 通过整体拉制形成绝缘物和护套, 外表面似乎被覆盖了一层 “铠装",所以叫铠装热电偶。

与一般预制热电偶相比,它具有耐压性高、弯曲性好、抗氧化性好、使用寿命长等优点。

引出热电阻的方法有三种:2线制和3线制 线制、4 线制。

二线制热电阻配线简单, 但引线电阻的附加误差。所以不适合制造 A热电阻等级精度,使用时导线和导线不宜过长。三线制能消除引线电阻的影响,测量精度高于二线制。作为工艺检测元件,其应用最广泛。4线制不仅可以消除导线电阻的影响,还可以消除连接导线电阻的影响。4线制应用于高精度测量。

根据测温范围选择:500℃以上一般选用热电偶, 500℃一般选择以下热电阻;

根据测量精度选择:热电阻选择精度要求高,热电偶选择精度要求低;

根据测量范围选择:热电偶测量一般是指 “点"热电阻测量的温度一般是指空间的平均温度。

标签: pt100电阻体套管

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