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热电阻及其测温原理 ? 在工业应用中，热电偶一般适用于测量500以上的较高温度。对于500以下的中、低温度，热电偶的输出的热电势很小，这对二次仪表的放大器、抗干扰措施等的要求就很高，否则难以实现测量；而且，在较低温区域，冷端温度的变化所引起的相对误差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测量仪表较为合适。 1、? 热电阻的测温原理 与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 Rt=AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。 相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。 ? 2、? 工业上常用金属热电阻 从电阻随温度的变化来看，大部分金属导体都有这个性质，但并不是都能用作测温热电阻，作为热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大（在同样灵敏度下减小传感器的尺寸）、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系（好呈线性关系）。 目前应用广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。中国常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000；铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用为广泛。 ? 3、热电阻的信号连接方式 热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。 目前热电阻的引线主要有三种方式 1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合 ? 2三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的引线电阻的影响，是工业过程控制中的常用的引线电阻。热电阻采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样了导线线路电阻带来的测量误差。 ? 3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。 ? 4、? 热电阻的结构形式 和热电偶温度传感器相类似，工业上常用的热电阻主要有普通装配式热电阻和铠装热电阻两种型式。 普通通装配式热电阻是由感温体、有锈钢外保护管、接线盒以及各种用途的固定装置级成，安装固定装置有固定外螺纹、活动法兰盘、固定法兰和带固定螺栓锥形保护管等形式。铠装热电阻外保护套管采用不锈钢，内充高密度氧化物缘体，具有很强的抗污染性能和优良的机械强度。与前者相比，铠装热电阻具有直径小、易弯曲、抗震性好、热响应时间快、使用寿命长的优点。 对于一些特殊的测温场合，还可以选用一些专业型热电阻，如，测量固体表面温度可以选用端面热电阻，在易燃易爆场合可以选用防爆型热电阻，测量震动设备上的温度可以选用带有防震结构的热电阻等 2线、3线、4线热电阻测温原理有何区别 与热电阻连接的检测设备（温控表、PLC输入等）都有四个接线端子。I+、I-、V+、V-。 ? 其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。 ? 4线就是从热电阻两端引出4线，和4个端子连接。 ? 3线就是引出3线，这需要检测设备方的I-\V-短接。 ? 2线就使引出2线，这需要检测设
实验二、热电阻的标定 一、实验目的 1、加深理解热电阻测温原理。 2、学习工业用热电阻常用检定方法-----定点检定法。 3、观察流过热电阻电流的大小对测温的影响。 二、仪器设备 1、直流稳压电源一台：提供稳定电压。E=11V. 2、电阻箱三只：精度等级较高的一只作为标准电阻；另外两只作为分压电阻。 3、被检热电阻一支：Pt100，工业用II级。 4、数字多用表，0.05级，用于测量标准电阻和热电阻上的电压。 5、直流毫安表一只：测量流过热电阻的电流。 三、热电阻体的主要技术指标 分度号 准确度等级 0°C电阻值 （Ω） 电阻比（W=R100/R0） 0°C阻值 允许误差 Pt100 工业I级 100.00±0.05 1.3851±0.0006 ±0.05% 工业II级 100.00±0.10 1.3851±0.0012 ±0.1% 四、实验原理 原理图见图-1。用稳压电源提供直流稳定电压，经过电阻R1、R2分压给热电阻供电。让恒压源E=11V, R1=9999Ω，R2=1K；调整R1（从 档开始调整）,使电路中流过热电阻Rt电流0.8 mA≤I≤1mA（毫安表显示）。在稳压电源输出电压、R1、R2、RS、Rt（R1、R2为分压电组，RS为标准电阻，Rt 为热电阻）等电路参数不变的前提下，流过同一回路中RS、Rt的电流不变，用伏安法可测定Rt的实际电阻值。本实验用高精度电位差计UJ33D-1测量Rs 、Rt上的电压。 Rt的测量为间接测量法。 ∵ I=Ut/Rt=Us/Rs ∴ Rt=Rs×（Ut /Us） 稳压 电源 图-1 原理图 五、实验内容及步骤 1、接线 根据所提供的设备，按图接线，接线图详见黑板。 数字多用表：测量电势值。 稳压电源：提供两路可调恒定电压。一路输出11V给主回路，先在输出开路情况下，把输出电压调到规定值上，再接电源输出线。 电阻箱：先将R1=9999Ω，R2=1K，RS调到参考值上（测0℃时阻值，RS＝100.00Ω；测100℃阻值时，RS＝138.00Ω）再通电；改变R1调整流过热电阻的电流，依次从到低档调整；不能调R2，防止大电流损坏电阻箱。 2、校验（数据记录见表一） ⑴.测R0（测0℃时的阻值）。将放有铂电阻的试管（试管内的铂电阻体被变压器油淹没）放在盛有冰水混合物的冰桶中，恒温15分钟后进行测量。 ① 正向测三组Ut0、Us0。 ② 反向测三组Ut0、Us0。 注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;调整分压电阻的阻值R1（从 档开始调整）改变流过Rt电流（毫安表显示），使电流的大小为0.8 mA≤I≤1mA。 ⑵ 测R100（测100oC时的阻值）。将试管放在盛有2/3水的烧杯中，将烧杯置于电炉上，加热至水沸腾，恒温15分钟后进行测量。 ① 正向测三组Ut100、Us100。 ② 反向测三组Ut100、Us100。 注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;调整分压电阻的阻值R1（从 档开始调整）改变流过Rt电流（毫安表显示），使电流的大小为0.8 mA≤I≤1mA。 3、经过热电阻电流I的大小对测温的影响 ⑴ 在2.⑵中，已测0.8 mA≤I≤1mA时R100的实际阻值。 ⑵ 测100°C流过热电阻电流I=10mA时的阻值（见表二）。 ① 正向测三组U′t100、U′s100。 ② 反向测三组U′t100、U′s100。 注意：E=11V,R1=999Ω,R2=1K，调整R1（从 档开始调整）让流过热电阻的电流I=10 mA。 六、数据记录与处理 被检热电阻：分度号 标称准确度等级 电阻箱（作为标准电阻）：型号 准确度等级 电位差计： 型号 准确度等级 实验环境： 室温 相对湿度 表一：测定R0、R100实验数据记录表 （建议:Rs0取100.00Ω、Rs100取138.00Ω） 电流方向 序 号 电流（mA） R0测量 （Rs0取100.00Ω） R100
北京圣瑞科自动化设备有限公司厂家直销表面热电偶 无损安装 金属表面测温，我们更讲究品质，用优惠的价格让您享受更好的品质！生产周期短，质量可靠，欢迎来电咨询。 销售热线： 联系人：赵倩 >> 表面热电偶产品概述 赵倩： 表面热电偶、阻探头部分采用特殊结构处理，通常用来测量固体表面温度，是管道等固体表面温度测量使用广泛的温度传感器。 >> 表面热电偶通用技术参数 分度号 偶丝材质 精度等级 测温范围 误差 K型热电偶 镍铬 - 镍硅 I级 0-1000℃ ±1.5℃ / ±0.004t II级 0-1300℃ ±2.5℃ / ±0.0075t T型热电偶 铜 - 康铜 I级 0-350℃ ±0.5℃ / ±0.004t II级 0-350℃ ±1.0℃ / ±0.0075t PT100热电阻 铂丝 A级 -70~+450℃ ±（0.15+0.002t） B级 -70~+600℃ ±（0.30+0.005t） >> 表面热电偶分类 简易卡箍式 简介：采用简易式卡箍配套微细铠装热电偶或薄片热电阻使用，通用测量管道表面温度，卡箍规格多样，可适应各种规格的管道。 1、适配分度号：K型、T型、PT100； 2、固定方式：简易卡箍式； 3、卡箍尺寸：DN10 - DN500； 4、接线方式：直接引线（引线长度按要求）； 5、型号：WRNM-01、WRCM-01、WZPM-01； 抱箍式 简介：采用抱箍配套普通热电偶使用，可在接线盒内配套变送器，通常测量管道表面温度，抱箍规格多样，可适应各种规格的管道。 1、适配分度号：K型、T型、PT100； 2、固定方式：抱箍式； 3、卡箍尺寸：DN50 - DN500； 4、接线方式：普通接线盒、数显防爆接线盒； 5、型号：WRNM-02、WRCM-02、WZPM-02； 集热块式 简介：采用集热块配套铠装热电偶、阻，通常测量可焊接物体表面温度，集热块与被测物体采用焊接式连接，感温元件与集热块螺钉紧固。 1、适配分度号：K型、T型、PT100； 2、固定方式：集热块焊接式； 3、集热块尺寸：20*10*10曲面；（其他可接受定制） 4、接线方式：防水接线盒、圆接插式、扁接插式、直接引线式； 5、型号：WRNM-03、WRCM-03、WZPM-03； 端面热电阻 简介：端面热电阻采用微型电阻做探头，使用过程中弹簧使探头紧帖被测物体表面，适用于测量电厂汽轮机及电机轴瓦或其他金属表面温度。 1、适配分度号：PT100； 2、固定方式：螺纹；（M10*1、M8*0.75，其他可定制） 3、探头规格：4*18、3*20、6*20；（其他可定制） 4、接线方式：直接引线式； 5、型号：WZPM-201；WZPM2-201 磁铁吸附式 简介：采用强磁磁铁配套小型直管热电偶、阻使用，测量可吸金属表面温度，磁铁与被测物体磁性连接，感温元件与磁铁通过高温胶连接。 1、适配分度号：K型、T型、PT100； 2、固定方式：磁性吸附式； 3、磁铁尺寸：直径12mm，高度5mm圆柱；（其他可接受定制） 4、接线方式：直接引线式； 5、型号：WRNM-05、WRCM-05、WZPM-05； 表面热电偶产品展示： 赵倩：
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