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淺析熱電(diàn)阻和熱電(diàn)偶的區别

日期:2017-11-28    來源:儀表網站    操作:返回列表
熱電(diàn)偶熱電(diàn)阻均屬于溫度測量中(zhōng)的接觸式測溫,盡管其作用相同都是測量物(wù)體(tǐ)的溫度,但是測量的溫度範圍不同,簡單來說,熱電(diàn)阻可以測量負溫,熱電(diàn)偶隻能測量正溫,熱電(diàn)阻最高隻能測到800℃,而熱電(diàn)偶可以測到1800℃,并且他們的原理與特點也不盡相同。
   首先,介紹一(yī)下(xià)熱電(diàn)偶,熱電(diàn)偶是溫度測量中(zhōng)應用最廣泛的溫度元件,他的主要特點就是測溫範圍寬,性能比較穩定,同時結構簡單,動态響應好,更能夠遠傳4-20mA電(diàn)信号,便于自動控制和集中(zhōng)控制。熱電(diàn)偶的測溫原理是基于熱電(diàn)效應。将兩種不同的導體(tǐ)或半導體(tǐ)連接成閉合回路,當兩個接點處的溫度不同時,回路中(zhōng)将産生(shēng)熱電(diàn)勢,這種現象稱爲熱電(diàn)效應,又(yòu)稱爲塞貝克效應。
   閉合回路中(zhōng)産生(shēng)的熱電(diàn)勢有兩種電(diàn)勢組成;溫差電(diàn)勢和接觸電(diàn)勢。溫差電(diàn)勢是指同一(yī)導體(tǐ)的兩端因溫度不同而産生(shēng)的電(diàn)勢,不同的導體(tǐ)具有不同的電(diàn)子密度,所以他們産生(shēng)的電(diàn)勢也不相同,而接觸電(diàn)勢顧名思義就是指兩種不同的導體(tǐ)相接觸時,因爲他們的電(diàn)子密度不同所以産生(shēng)一(yī)定的電(diàn)子擴散,當他們達到一(yī)定的平衡後所形成的電(diàn)勢,接觸電(diàn)勢的大(dà)小(xiǎo)取決于兩種不同導體(tǐ)的材料性質以及他們接觸點的溫度。目前上應用的熱電(diàn)偶具有一(yī)個标準規範,上規定熱電(diàn)偶分(fēn)爲八個不同的分(fēn)度,分(fēn)别爲B,R,S,K,N,E,J和T,其測量溫度的最低可測零下(xià)270℃,最高可達1800℃,其中(zhōng)B,R,S屬于鉑系列的熱電(diàn)偶,由于鉑屬于貴重金屬,所以他們又(yòu)被稱爲貴金屬熱電(diàn)偶而剩下(xià)的幾個則稱爲廉價金屬熱電(diàn)偶。
   熱電(diàn)偶的結構有兩種,普通型和铠裝型。普通性熱電(diàn)偶一(yī)般由熱電(diàn)極,絕緣管,保護套管和接線盒等部分(fēn)組成,而铠裝型熱電(diàn)偶則是将熱電(diàn)偶絲,絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配後,經過拉伸加工(gōng)而成的一(yī)種堅實的組合體(tǐ)。但是熱電(diàn)偶的電(diàn)信号卻需要一(yī)種特殊的導線來進行傳遞,這種導線我(wǒ)們稱爲補償導線。不同的熱電(diàn)偶需要不同的補償導線,其主要作用就是與熱電(diàn)偶連接,使熱電(diàn)偶的參比端遠離(lí)電(diàn)源,從而使參比端溫度穩定。
   補償導線又(yòu)分(fēn)爲補償型和延長型兩種,延長導線的化學成分(fēn)與被補償的熱電(diàn)偶相同,但是實際中(zhōng),延長型的導線也并不是用和熱電(diàn)偶相同材質的金屬,一(yī)般采用和熱電(diàn)偶具有相同電(diàn)子密度的導線代替。補償導線的與熱電(diàn)偶的連線一(yī)般都是很明了,熱電(diàn)偶的正極連接補償導線的紅色線,而負極則連接剩下(xià)的顔色。一(yī)般的補償導線的材質大(dà)部分(fēn)都采用銅鎳合金。
   其次我(wǒ)們介紹一(yī)下(xià)熱電(diàn)阻,熱電(diàn)阻不僅廣泛應用于工(gōng)業測溫,而且被制成标準的基準儀。但是由于他的測溫範圍使他的應用受到了一(yī)定的限制,熱電(diàn)阻的測溫原理是基于導體(tǐ)或半導體(tǐ)的電(diàn)阻值随着溫度的變化而變化的特性。其優點也很多,也可以遠傳電(diàn)信号,靈敏度高,穩定性強,互換性以及準确性都比較好,但是需要電(diàn)源激勵,不能夠瞬時測量溫度的變化。工(gōng)業用熱電(diàn)阻一(yī)般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電(diàn)阻的測溫的範圍一(yī)般爲零下(xià)200-800℃,銅熱電(diàn)阻爲零下(xià)40到140℃。熱電(diàn)阻和熱電(diàn)偶一(yī)樣的區分(fēn)類型,但是他卻不需要補償導線,而且比熱電(diàn)偶便宜。
   鉑熱電(diàn)阻的安裝形式很多,有固定螺紋安裝,活動螺紋安裝,固定法蘭安裝,活動法蘭安裝,活動管接頭安裝,直行管接頭安裝等等。
   熱電(diàn)阻與熱電(diàn)偶的選擇最大(dà)的區别就是溫度範圍的選擇,熱電(diàn)阻是測量低溫的溫度傳感器,一(yī)般測量溫度在-200~800℃,而熱電(diàn)偶是測量中(zhōng)高溫的溫度傳感器,一(yī)般測量溫度在400~1800℃,在選擇時如果測量溫度在200℃左右就應該選擇熱電(diàn)阻測量,如果測量溫度在600℃就應該選擇K型熱電(diàn)偶,如果測量溫度在1200~1600℃就應該選擇S型或者B型熱電(diàn)偶。

熱電(diàn)阻與熱電(diàn)偶相比有以下(xià)特點:

(1)、同樣溫度下(xià)輸出信号較大(dà),易于測量。
(2)、測電(diàn)阻必須借助外(wài)加電(diàn)源。
(3)、熱電(diàn)阻感溫部分(fēn)尺寸較大(dà),而熱電(diàn)偶工(gōng)作端是很小(xiǎo)的焊點,因而熱電(diàn)阻測溫的反應速度比熱電(diàn)偶慢(màn);
(4)、同類材料制成的熱電(diàn)阻不如熱電(diàn)偶測溫上限高。