熱電阻通常是和顯示儀表、記錄儀表以及電子調節(jié)器配套使用??梢灾苯訙y量各種生產過程中從 -200℃ 至 + 600℃ 范圍內的液體、蒸汽以及氣體介質及固體表面的溫度。
( 1 )端面熱電阻:端面熱電阻感溫元件是由特殊處理的電阻絲纏繞制成的,緊貼在溫度計的端面。它與一般軸向熱電阻相比的話,就能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度,適用于測量表面的溫度。
( 2 ) 鎧裝熱電阻:通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成,具有測量精度高,性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。實際運用中以 Pt100 鉑熱電阻運用最為廣泛。
( 3 )隔爆型熱電阻:隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒,把接線盒內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,生產現場不會引起爆炸。
( 4 )鎧裝鉑熱電阻:鎧裝熱電阻是由感溫元件、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體,它有下列優(yōu)點:體形細長,熱響應時間快,抗振動,使用壽命長等優(yōu)點。
普通型熱電阻由感溫元件(金屬電陽絲)、支架、引線、保護套管及接線盒等基本部分組成。為避免電感分量,熱電阻絲常采用雙線并繞,制成無感電阻。
1、感溫元件(金屬電阻絲)
由于鉑的電阻率較大,而且相對機械強度較大,通常鉑絲的直徑在(0.03~0.07)mrn±0.005mm??蓡螌永@制,若鉑絲太細、電阻體可做得小,但強度低,若鉑絲粗,雖強度大,但電阻體積大了,熱惰性也大,成本高。由于銅的機械強度較低,電阻絲的直徑需較大,一般為0.1mm±0.005mm的漆包銅線或絲包線分層繞在骨架上,并涂卜絕緣漆而成。由于銅電阻的溫度低,故可以重疊多層繞制,一般多用雙繞法,即兩根絲平行繞制,在末端把兩個頭焊接起來,這樣工作電流從一根熱電阻絲進入,從另根熱電阻絲反向出來,形成兩個電流力向相反的線圈,其磁場方向相反,產生的電感就互相抵消,故又稱無感繞法。這種雙繞法也有利于引線的引出。
2、骨架
熱電阻是繞制在骨架上的,骨架是用來支持和固定電阻絲的。骨架應使用電絕緣性能好、高混下機械強度高,體膨脹系數小、物理化學性能穩(wěn)定、對熱電阻無污染的材料制造,常用的是云母、石英、陶瓷、玻璃及塑料等。
3、引線
引線的直徑應當比熱電阻絲大幾倍,盡量減少引線的電阻,增加引線的機械強度和連接的可靠性,對于工業(yè)用的鉑熱電阻,一般采用lmm的銀絲作為引線;對于標準的鉑熱電阻可采用0.3 rnrn的鉑絲作為引線;對于銅熱電阻則常用0.5mm的銅線。
在骨架上繞制好熱電阻絲,并焊好引線之后,在其外面加上云母片進行保護。再裝人外保護套管,并和接線盒或外部導線相連接,即得到熱電阻傳感器。