熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。屬于接觸式溫度測(cè)量?jī)x表,在工業(yè)生產(chǎn)各行業(yè)有著非常廣泛的應(yīng)用。熱電阻的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高,性能穩(wěn)定。
其中鉑熱是阻的測(cè)量精確度是最高的,它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫,而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻是利用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體有溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的,熱電阻的受熱部分(感溫元件)是用細(xì)金屬絲均勻地繞在絕緣材料作成的骨架上或通過(guò)激光濺射工藝在基片形成。
當(dāng)被測(cè)介質(zhì)有溫度梯度時(shí),則所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層的平均溫度。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅。
此外,現(xiàn)在已開(kāi)始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。其種類有: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φ2~φ8mm。 與普通型熱電阻相比,它有下列優(yōu)點(diǎn),體積小,內(nèi)部無(wú)空氣隙,熱慣性上,測(cè)量滯后小;機(jī)械性能好、耐振,抗沖擊;能彎曲,便于安裝和使用壽命長(zhǎng)。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。與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)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可用于區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。
隔爆型熱電阻通過(guò)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(chǎng)不會(huì)引超爆炸。熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成,熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。
從熱電阻的測(cè)溫原理可知,被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的,因此,熱電阻體的引出線等各種線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響,引起連接導(dǎo)線電阻的變化主要有:導(dǎo)線長(zhǎng)度的變化,導(dǎo)線接頭處接觸電阻的變化,重接線引起的電阻變化,還有環(huán)境溫度的變化以及測(cè)量線路中寄生電勢(shì)等。
熱電阻的引出線方式有3種:即2線制、3線制、4線制。
2線制熱電阻配線簡(jiǎn)單,但要帶進(jìn)引線電阻的附加誤差。因此不適用制造A級(jí)精度的熱電阻,且在使用時(shí)引線及導(dǎo)線都不宜過(guò)長(zhǎng)。
3線制可以消除引線電阻的影響,測(cè)量精度高于2線制。作為過(guò)程檢測(cè)元件,其應(yīng)用最廣。
4線制不僅可以消除引線電阻的影響,而且在連接導(dǎo)線阻值相同時(shí),還可以消除該電阻的影響。在高精度測(cè)量時(shí),要采用4線制。
選擇熱電偶和熱電阻,應(yīng)從以下幾方面考慮:
根據(jù)測(cè)溫范圍選擇:500℃以上一般選擇熱電偶,500℃以下一般選擇熱電阻;
根據(jù)測(cè)量精度選擇:對(duì)精度要求較高選擇熱電阻,對(duì)精度要求不高選擇熱電偶;
根據(jù)測(cè)量范圍選擇:熱電偶所測(cè)量的一般指"點(diǎn)"溫,熱電阻所測(cè)量的一般指空間平均溫度。