PT100热电阻的特点
作者:admin 录入:admin 2008-2-3 22:11:10 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。金属热电阻的感温元件有石英套管十字骨架结构 ,麻花骨架结 构得杆式结构等。金属热 电阻常用的感温材料种类较多 ,最常用的是铂丝。工业测 量用金属热电阻材料除铂丝外 ,还 有铜、镍、铁、铁 —镍、钨、银等。
热电阻材料
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。
热电阻种类 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?2-? 8mm最小可达? mm。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。
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 Rt=RtO[1+ a-(0 ]
式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0C时对应电阻值；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-50~300C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-200~500C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。
工业上常用金属热电阻
,即
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 (最好呈线性关 系。
前应用最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。中国最常 用的有R0=10Q、R0=10(D和R0=100(D等几种,它们的分度号分别为Pt10、 Pt100、Pt1000;铜电阻有R0=50Q和R0=100Q两种，它们的分度号为 Cu50和 Cu100。其中P t100和Cu50的应用最为广泛。 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
O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
O 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 ,可以较好的消除引线电阻的影响 ,是工业 过程控制中 的最常用的引线电阻。
O 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消除引线的电阻影响 ,主要用于高精度的温 度检测。
热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误 差。这是因为测 量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂 电阻 ,其连接
导线 (从热电 阻到中控室也成为桥臂电阻的一部分 ,这一部分电阻是未
知的且随环境温度变化 ,造成测 量误差。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 ,这样消除了导线线路电 阻带来的测量误差。工业上一般都采用三线制 接法。热电偶产生的是毫伏信号 ,不 存在这个问题。
热电阻的结构
(1精通型热电阻 :工业常用热电阻感温元件 (电阻体的结构及特点。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。为消除引线电阻的影 响同般采用三线制 或四线制。
(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? 2~? 8mn最小可达? mm。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。
热电阻测温系统的组成
(1 热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以 两点 :①热电阻和显示仪表的分度号必须一致
② 为了消除连接导线电阻变化的影响 , 必须采用三线制接法。 具体内容参见本 篇第三章。 (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? 2~? 8mm最小可达? mm。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 电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响 电阻值 , 为此更换新 的电阻体为好 ,若采用焊接修理 ,焊后要校验合格后才能使用。
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PT100热电阻的特点.
