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      如何選擇熱電偶溫度傳感器與熱電阻溫度傳感器?

      發布時間: 2022-02-21  點擊次數: 620次

      在日常工作當中經常遇到使用溫度傳感器,熱電偶和熱電阻雖然都是作為感溫元件,但是他們的原理和功用是不同的,同一個測溫地點我們選擇熱電阻還是選擇熱電偶呢?今天我們來全面剖析一下。

      1、工作原理區別

      熱電偶是由兩根不同的導體或半導體材料焊接或絞接而成,分為熱端和自由端,熱端插入需要測溫的設備中,冷端置于設備的外面,如果兩端所處的溫度不同則在熱電偶回路中便會產生熱電勢,由于熱電勢是被測溫度的函數,測得電動勢的數值后,便可換算成溫度值。熱電阻是根據導體的電阻值會隨著溫度的變化而變化的性質,將電阻的變化轉換為電信號,從而進行溫度測量。

      2、結構區別

      熱電偶的結構

      熱電偶前端接合的形狀有 3 種類型,如下圖所示??筛鶕犭娕嫉念愋?、 線徑、使用溫度,通過氣焊、對焊、電阻焊、電弧焊、銀焊等方法進行接合。

      在工業應用中為了便于安裝及延長熱電偶的使用壽命,通常使用外加套管的方式。套管一般分為保護管型和鎧裝型。

      熱電阻的結構

      熱電阻的元件形狀有 3 種,目前陶瓷封裝型占主導地位。陶瓷封裝型用于帶保護管的熱電阻以及鎧裝熱電阻。陶瓷與玻璃封裝型的鉑線裸線直徑為幾十微米左右,云母板型的約為 0.05mm。引線則使用比元件線粗很多的鉑合金線。

      在工業使用中,熱電偶和熱電阻保護套管的外形幾乎是一樣的,在沒有銘牌、不知道信號的情況下,應該如何識別呢?

      首先是看測溫元件的引出線,通常熱電偶只有兩根引出線,如果有三根引出線就是熱電阻了。但對于有四根引出線的,需要測量電阻值來判斷是雙支熱電阻,還是四線制的熱電阻。如果為無窮大,則就是雙支熱電阻了,電阻值幾乎為零的一對引出線就是一支熱電阻。如果兩對引出線的電阻在10~ 110 之間,則是單支四線制的熱電阻,看它的電阻值與什么分度號的熱電阻接近,則就是該分度號的熱電阻。

      如果只有兩根引出線時,可以用數字萬用表測量電阻值來判斷,由于熱電偶的電阻值很小,熱電阻幾乎為零;如果測量時電阻值很小,可能就是熱電偶。

      熱電阻在室溫狀態下,其最小電阻值也將大于10。常用的熱電阻有 Pt10 、Pt100 、Pt1000鉑熱電阻, Cu50、Cu100銅熱電阻四種分度號的,在室溫20℃時,其電阻值Pt10為 10.779、Pt100 為107.794,Pt100 為1077.94 , Cu50為54.285 、Cu100為108.571 。室溫大于20℃時其電阻值更大,比較兩者的電阻值大多可判斷了。如果是熱電阻,也就可以知道是什么分度號的熱電阻。

      在工作現場中應該如何判斷?

      熱電偶:熱電偶有正負極,補償導線也有正負之分。首先保證連接, 配置確。在運行中,常見的有短路、斷路、接觸不良 (有萬用表可判斷 )和變質 (根據表面顏色來鑒別),檢查時,要使熱電偶與二次表分開。我在實踐中判斷的方法,供大家參考:用工具短接二次表上的補償線,表指示室溫 (不是的話,表壞 ),再短接熱電偶接線端子,表批示熱電偶所在的環境溫度 (不是,補償線有故障),再用萬用表 mv檔大體估量熱電偶的熱電勢 (如正常,請檢查工藝 )。

      熱電阻:不外乎短路、和斷路、用萬用表可判斷。在運行中,懷疑短路,只要將電阻端拆下一個線頭,看顯示儀表,如到最大,熱電阻短路、回零、導線短路,保證正常連接和配置時,表值顯示低或不穩,保護管可能性進水了。顯示最大,熱電阻斷路,顯示最小,短路 。一般來說,溫度在300度以下的用熱電阻, 300度以上的用熱電偶。隨著溫度的變化,熱電阻的阻值會發生變化,熱電偶的熱電勢會發生變化。

      最后總結一下,如何選擇熱電偶和熱電阻?

      根據測溫范圍選擇:500℃以上一般選擇熱電偶, 500℃以下一般選擇熱電阻;

      根據測量精度選擇:對精度要求較高選擇熱電阻,對精度要求不高選擇熱電偶;

      根據測量范圍選擇:熱電偶所測量的一般指 “點"溫,熱電阻所測量的一般指空間平均溫度。


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