熱電阻的作用和特點

熱電阻

中文名稱：熱電阻

英文名稱：thermal resistor

定義：電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。

應用學科：機械工程（一級學科）；儀器儀表元件（二級學科）；儀器儀表機械元件-敏感元件（三級學科）

什么是熱電阻：

熱電阻顧名思義，它的電阻的阻值是隨著溫度變化而變化的。熱電阻是中低溫區zui常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩定。其中鉑熱電阻的測量度是zui高的，它不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成標準的基準儀。金屬熱電阻的感溫元件有石英套管十字骨架結構，麻花骨架結構得桿式結構等。

主要特點

　　·壓簧式感溫元件，抗振性能好；

　　·測溫精度高；

　　·機械強度高，耐高溫耐壓性能好；

·進口薄膜電阻元件，性能可靠穩定。

實際應用

　　目前應用zui廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：

鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質，穩定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越小；

銅電阻在測溫范圍內電阻值和溫度呈線性關系，溫度線數大，適用于無腐蝕介質，超過150易被氧化。中國zui常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分度號分別為Pt10、Pt100、Pt1000；銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應用。

熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度，銅熱電阻為零下40到140攝氏度。

如用鉑絲做成的熱電阻，其分度號稱Pt100。就是說它的阻值在0度時為100歐姆，負200度時為18.52歐姆，200度時為175.86歐姆，800度時為375.70歐姆。

比如用銅絲作的熱電阻，分度號Cu50。它在0度時，阻值是50歐姆，100度時是71.400歐姆。

熱電阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t]的形式，t表示攝氏溫度，Ro是零攝氏度時的電阻值，A、B、C都是規定的系數，對于Pt100,Ro就等于100。

熱電阻的結構

　　（1）精通型熱電阻

　　從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。

兩線制：兩根線及傳輸電源又傳輸信號,也就是傳感器輸出的負載和電源是串聯在一起的，電源是從外部引入的，和負載串聯在一起來驅動負載。

三線制：三線制傳感器就是電源正端和信號輸出的正端分離，但它們共用一個COM端。

四線制：電源兩根線，信號兩根線。電源和信號是分開工作的。）

　　（2）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實體它的外徑一般為φ2~φ8mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優點：

①體積小，內部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后小；

②機械性能好、耐振，抗沖擊；

③能彎曲，便于安裝④使用壽命長。

（3）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，緊貼在溫度計端面，它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

（4）隔爆型熱電阻

隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，把其外殼內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發生的爆炸局限在接線盒內，生產現場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級區內具有爆炸危險場所的溫度測量。

　　3．熱電阻測溫系統的組成

熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點：

　　①熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致

    ②為了消除連接導線電阻變化的影響，一般采用三線制接法。