热电阻的应用

45676765dd

一、热电阻热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。1、热电阻测温原理及材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。2、热电阻的类型1）普通型热电阻从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。2）铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2--φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。3）端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。4）隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。3、铂电阻铂易于提纯，物理化学性质稳定，电阻率较大，能耐较高的温度，；因此用铂电阻作为复现温标的基准器。铂电阻的电阻值与温度之间的关系可用下式表示 (2-2-1)式中，为温度为t时的电阻值；为温度为时的电阻值；A为常数,A=3.96847 103C-1；B为常数，B=5.84710-7℃-2；C为常数，C=-4.2210-12℃-44、铜电阻铂是贵重金属，因此在一些测量精度要求不高，测温范围较小(-50～150℃)的情况下，普遍采用铜电阻。铜电阻具有较大的电阻温度系数，材料容易提纯，铜电阻的阻值与温度之间接近线性关系，铜的价格比较便宜，所以铜电阻在工业上得到广泛应用。铜电阻的缺点是电阻率较小，稳定性也较差，容易氧化。铜电阻的电阻值与温度间的关系为 (2-2-2)式中，Rt为温度t时的电阻值；为温度为0℃时的电阻值；a为温度为0℃时的电阻温度系数。铂电阻用0.03～0.07mm的铂丝绕在云母片制成的片形支架上，绕组的两面用云母片夹住绝缘。铜电阻由直径0.1mm的绝缘铜丝绕在圆形骨架上。为了使热电阻能得到较长的使用寿命，热电阻加有保护套管。热电阻的应用1) 热电阻温度计通常工业上用于测温是采用铂电阻和铜电阻作为敏感元件，测量电路用得较多的是电桥电路。为了克服环境温度的影响常采用图2.2.1所示的三导线四分之一电桥电路。由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，如果，则由于环境温度变化吼起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消。图 热电阻的测量电路2) 热电阻式流量计图2.2.2是一个热电阻流量计的电原理图。两个铂电阻探头Rt1、Rt2，Rt1放在管道中央，它的散热情况受介质流速的影响。Rt2放在温度与流体相同，但不受介质流速影，响的小室中。当介质处于静止状态时，电桥处于平衡状态，流量计没有指示。当介质流动时，由于介质流动带走热量，温度的变化引起阻值变化，电桥失去平衡而有输出，电流计酌指示直接反映了流量的大小。图2.2.2 热电阻流量计电原理图