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熱電偶溫度傳感(gan)器(qi)和熱電阻(zu)溫度傳感(gan)器(qi)如何(he)選擇
??在日常(chang)工作中(zhong)，我們經(jing)常(chang)會遇到溫(wen)度傳感器(qi)的使(shi)用(yong)。雖(sui)然熱(re)(re)電偶和熱(re)(re)電阻(zu)都用(yong)作感溫(wen)元(yuan)件，但它們的原理和功能(neng)是不同的。同一個測溫(wen)位置應該(gai)選擇熱(re)(re)電阻(zu)還是熱(re)(re)電偶？今天我們來全面分析一下。
??一、工作原理的區別
??熱電偶(ou)由兩(liang)種不同(tong)的(de)(de)(de)導體(ti)或半導體(ti)材料焊接或拼接而(er)成。它分(fen)為熱端和自(zi)由端。熱端插入需要測(ce)溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)中(zhong)，冷端放置在設(she)備(bei)外，如果兩(liang)端溫(wen)(wen)度不同(tong)，熱電偶(ou)電路中(zhong)就會產生熱電勢。由于熱電勢是測(ce)量(liang)溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)函數，因此(ci)測(ce)量(liang)電動勢值可以(yi)轉換為溫(wen)(wen)度值。
??熱電阻是根(gen)據(ju)導體(ti)的電阻值會隨著溫度的變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)的特性(xing)，將(jiang)電阻的變(bian)化(hua)轉化(hua)為電信號進(jin)行測溫。
?? 2、結構差異
??熱電偶結構
??熱電偶(ou)(ou)前接(jie)頭形狀(zhuang)有 3 種，如下圖所示。根據熱電偶(ou)(ou)的類型(xing)、線徑、工作溫度(du)的不同，可采用氣焊(han)、對焊(han)、電阻焊(han)、電弧(hu)焊(han)、銀焊(han)等方法連接(jie)。
??在工業(ye)應(ying)用(yong)中，為(wei)了方便(bian)安裝(zhuang)和(he)延長熱電偶的使(shi)用(yong)壽命，通常采用(yong)加套(tao)管(guan)的方法。套(tao)管(guan)一般分為(wei)保護(hu)管(guan)式和(he)鎧(kai)裝(zhuang)式。
??熱電阻的(de)結構
??如下(xia)圖所(suo)示，熱(re)電阻的元件(jian)形(xing)狀有3種，目前(qian)以陶(tao)瓷封裝型為(wei)主。陶(tao)瓷封裝型用(yong)于帶保護管的熱(re)電阻和(he)鎧(kai)裝熱(re)電阻。陶(tao)瓷和(he)玻璃封裝類(lei)型的裸(luo)鉑線(xian)(xian)直(zhi)(zhi)徑約為(wei)幾十微(wei)米，云母(mu)板類(lei)型的直(zhi)(zhi)徑約為(wei)0.05mm。引線(xian)(xian)使(shi)用(yong)比(bi)元件(jian)線(xian)(xian)粗得多的鉑合(he)金(jin)線(xian)(xian)。
??在(zai)工業使用中，熱電偶(ou)和熱電阻保(bao)護(hu)管的外觀幾乎相(xiang)同。沒有(you)銘牌，不知道信號(hao)如何識別？
??首先看測(ce)溫(wen)元件的引(yin)(yin)(yin)(yin)線(xian)(xian)。通常，熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)只有(you)兩(liang)條引(yin)(yin)(yin)(yin)線(xian)(xian)。如(ru)果(guo)有(you)三根(gen)引(yin)(yin)(yin)(yin)線(xian)(xian)，則為(wei)熱(re)(re)(re)電(dian)阻(zu)。但是(shi)對于四根(gen)引(yin)(yin)(yin)(yin)線(xian)(xian)，需要測(ce)量電(dian)阻(zu)值來確(que)定是(shi)雙熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)還是(shi)四線(xian)(xian)熱(re)(re)(re)電(dian)阻(zu)。如(ru)果(guo)無窮大就是(shi)雙熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)，一對幾乎為(wei)零電(dian)阻(zu)的引(yin)(yin)(yin)(yin)線(xian)(xian)就是(shi)熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)。如(ru)果(guo)兩(liang)對引(yin)(yin)(yin)(yin)線(xian)(xian)的電(dian)阻(zu)在10-110之間，則為(wei)單四線(xian)(xian)熱(re)(re)(re)電(dian)阻(zu)，取(qu)決于其電(dian)阻(zu)值和分度號(hao)的熱(re)(re)(re)電(dian)如(ru)果(guo)阻(zu)值相近，就是(shi)指數(shu)的熱(re)(re)(re)阻(zu)值。
??如果只有兩根引(yin)線，可以用(yong)數字(zi)萬用(yong)表測量電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)(zhi)來(lai)判斷(duan)。由于熱電(dian)(dian)偶的(de)阻(zu)值(zhi)(zhi)很小(xiao)，熱阻(zu)幾乎(hu)為零；如果測量時(shi)電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)(zhi)很小(xiao)，可能是熱電(dian)(dian)偶。
??熱(re)(re)(re)電阻(zu)(zu)的(de)小阻(zu)(zu)值(zhi)(zhi)在常溫(wen)下會大于10。常用(yong)的(de)熱(re)(re)(re)電阻(zu)(zu)有Pt10、Pt100鉑(bo)熱(re)(re)(re)電阻(zu)(zu)、Cu50、Cu100銅熱(re)(re)(re)電阻(zu)(zu)四個(ge)刻(ke)度號(hao)，在室(shi)溫(wen)20℃下，其電阻(zu)(zu)值(zhi)(zhi)Pt10為(wei)(wei)10.779，Pt100為(wei)(wei)107.794，Cu50為(wei)(wei)54.285，Cu1805為(wei)(wei)10.7。室(shi)溫(wen)大于20℃時電阻(zu)(zu)值(zhi)(zhi)較(jiao)大，大部分電阻(zu)(zu)值(zhi)(zhi)可以通過比較(jiao)兩個(ge)電阻(zu)(zu)值(zhi)(zhi)來判斷。如果(guo)是熱(re)(re)(re)電阻(zu)(zu)，也(ye)可以知(zhi)道熱(re)(re)(re)電阻(zu)(zu)的(de)刻(ke)度號(hao)是多少。
??在工作現場(chang)如何(he)判斷？
??熱電偶(ou)(ou)：熱電偶(ou)(ou)有(you)(you)(you)正(zheng)(zheng)負(fu)極(ji)之(zhi)分，補(bu)償(chang)線也有(you)(you)(you)正(zheng)(zheng)負(fu)極(ji)之(zhi)分。首先，確(que)保(bao)連(lian)接和配置(zhi)正(zheng)(zheng)確(que)。運行中(zhong)常見的(de)有(you)(you)(you)短(duan)路、開路、接觸不(bu)良（可用(yong)(yong)萬用(yong)(yong)表(biao)判斷）、劣化(hua)（根據(ju)表(biao)面(mian)顏(yan)色判斷）。檢查(cha)時，應將(jiang)熱電偶(ou)(ou)與二次(ci)(ci)儀表(biao)分開。我(wo)在實踐中(zhong)判斷的(de)方法(fa)供大(da)家參考：用(yong)(yong)工具將(jiang)二次(ci)(ci)儀表(biao)上的(de)補(bu)償(chang)線短(duan)接，儀表(biao)顯示(shi)室溫(wen)（如(ru)果不(bu)是，儀表(biao)壞了(le)），然后將(jiang)熱電偶(ou)(ou)端子短(duan)接至指示(shi)熱電偶(ou)(ou)所在的(de)環(huan)境(jing)。溫(wen)度（沒有(you)(you)(you)，補(bu)償(chang)線有(you)(you)(you)問題(ti)），然后用(yong)(yong)萬用(yong)(yong)表(biao)的(de)mv檔粗(cu)略估計熱電偶(ou)(ou)的(de)熱電勢(shi)（如(ru)果正(zheng)(zheng)常，請檢查(cha)過程）。
??熱(re)(re)(re)阻：無非是短(duan)路(lu)和開路(lu)，可(ke)以用(yong)(yong)萬用(yong)(yong)表(biao)判斷。在操作過程中，如果您懷(huai)疑短(duan)路(lu)，只需從電(dian)阻端取下導線端并查看顯(xian)(xian)示(shi)儀表(biao)。如果大(da)(da)，則熱(re)(re)(re)阻短(duan)路(lu)，歸零，導線短(duan)路(lu)。在保證連接和配(pei)置正常的情況下，儀表(biao)值(zhi)顯(xian)(xian)示(shi)偏低(di)或(huo)不穩(wen)定(ding)。管道(dao)可(ke)能被(bei)淹沒。顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)大(da)(da)，熱(re)(re)(re)阻開路(lu)，顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)小，短(duan)路(lu)。一(yi)般來說(shuo)，300度(du)以下的溫(wen)度(du)使用(yong)(yong)熱(re)(re)(re)電(dian)阻，300度(du)以上(shang)的溫(wen)度(du)使用(yong)(yong)熱(re)(re)(re)電(dian)偶。隨著溫(wen)度(du)的變化(hua)(hua)，熱(re)(re)(re)電(dian)阻的阻值(zhi)會(hui)發(fa)生變化(hua)(hua)，熱(re)(re)(re)電(dian)偶的熱(re)(re)(re)電(dian)勢也會(hui)發(fa)生變化(hua)(hua)。
??綜上(shang)所述，如何(he)選擇熱(re)電偶和熱(re)電阻？
??根據測溫范圍(wei)選擇(ze)：一般(ban)選擇(ze)500℃以上的(de)熱電偶，一般(ban)選擇(ze)500℃以下(xia)的(de)熱電阻；
??根據測量(liang)精度選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)：對(dui)于更高的精度要求(qiu)(qiu)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)熱(re)電(dian)阻, 精度要求(qiu)(qiu)不高的選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)熱(re)電(dian)偶；
??根(gen)據測量范圍選擇：熱(re)電(dian)偶(ou)測量的溫度(du)一般是(shi)指“點"溫度(du)，熱(re)電(dian)阻(zu)測量的溫度(du)一般是(shi)指空間內的平均溫度(du)。
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