熱電阻工作原理
熱電阻工作原理
工業(yè)用熱電阻分鉑熱電阻和銅熱電阻兩大類。熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)自身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。熱電阻的受熱部份(感溫元件)是用細(xì)金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)中有溫度發(fā)生變化時(shí)，所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)中的平均溫度。
可將溫度量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于溫度的測(cè)量、控制，以及對(duì)溫度信號(hào)的放大、變換等都很方便，
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，
2.價(jià)格便宜，
3.惰性小，
4.準(zhǔn)確度高，
5.測(cè)溫范圍廣，
6.能適應(yīng)各種測(cè)量對(duì)象的要求（特定部位或狹小場(chǎng)所），如點(diǎn)溫和面溫的測(cè)量，
7.適于遠(yuǎn)距離測(cè)量和控制。
缺點(diǎn)
1.測(cè)量準(zhǔn)確度難以超過(guò)0.2℃，
2.必須有參考端，并且溫度要保持恒定。
3.在高溫或長(zhǎng)期使用時(shí)，因受被測(cè)介質(zhì)影響或氣氛腐蝕作用（如氧化、還原）等而發(fā)生劣化。 熱電阻同其它種溫度計(jì)相比具有如下特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)
1.準(zhǔn)確度高。在所有常用溫度計(jì)中，準(zhǔn)確度最高，可達(dá)1mk。
2.輸出信號(hào)大，靈敏度高。如在0℃用Pt100鉑熱電阻測(cè)溫，當(dāng)溫度變化1℃時(shí)，其電阻值約變化0.4Ω，如果通過(guò)電流為2mA，則其電壓輸出量變化為800μV。在相同條件下，即使靈敏度比較高的K型熱電偶，其熱電動(dòng)勢(shì)變化也只有40μV左右。由此可見(jiàn)，熱電阻的靈敏度較熱電偶高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
3.測(cè)溫范圍廣，穩(wěn)定性好。在振動(dòng)小而適宜的環(huán)境下，可在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持0.1℃以下的穩(wěn)定性。
4.無(wú)需參考點(diǎn)。溫度值可由測(cè)得的電阻值直接求出。
5.輸出線性好。只用簡(jiǎn)單的輔助回路就能得到線性輸出，顯示儀表可均勻刻度。
缺點(diǎn)
1.采用細(xì)金屬絲的熱電阻元件抗機(jī)械沖擊與振動(dòng)性能差。
2.元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難大，尺寸較大，因此，熱響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。?不適宜測(cè)量體積狹小和溫度瞬變區(qū)域。
4. 溫度測(cè)量范圍和允許誤差
鉑熱電阻 WZP Pt100 A -200～420 ±(0.15+0.002∣t∣)
B ±(0.30+0.005∣t∣)
銅熱電阻 WZC Cu50 -50～150 ±(0.30+0.006∣t∣)
注：“t”為實(shí)際測(cè)量溫度。除熱電偶2級(jí)，熱電阻B級(jí)允差外的其它產(chǎn)品，需協(xié)議定貨。
允差執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
熱電偶GB/T16839.2—1999JB/T 9497-2002（鎢錸熱電偶）；
鉑熱電阻；JB/T8622-1997；銅熱電阻JB/T8623-1997；
分度號(hào)：D.C為美國(guó)ASTM標(biāo)志。
5.熱響應(yīng)時(shí)間
在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí)，熱電偶或熱電阻的輸出變化至相當(dāng)于該階躍變化的50%所需要的時(shí)間，稱為熱響應(yīng)時(shí)間。用t0.5表示。
6.公稱壓力
一般是指在工作溫度下，保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂。實(shí)際上，容許工作壓力不僅與保護(hù)管材料、直徑、壁厚有關(guān)，而且還與其結(jié)構(gòu)、安裝方法、置入深度以及被測(cè)介質(zhì)的流速和種類有關(guān)。
7. 置入深度
最小置入深度
對(duì)陶瓷保護(hù)管而言，應(yīng)不小于保護(hù)管直徑的10～15倍；
對(duì)金屬及合金保護(hù)管，應(yīng)大于保護(hù)管直徑的15～20倍。
8.熱電阻最小置入深度
lmin = ln+15D
lmin—最小可用置入深度
ln — 感溫元件長(zhǎng)度
D — 保護(hù)管外徑
熱電阻絕緣電阻
常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓可取直流10～100V任意值，環(huán)境溫度在15～35℃范圍內(nèi)，相對(duì)濕度應(yīng)不大于80%RH。常溫絕緣電阻值應(yīng)不小于100 MW。
自熱影響
通過(guò)熱電阻中的測(cè)量電流為5mA時(shí)，測(cè)得的電阻增量換算成溫度值應(yīng)不大于0.30℃。