熱電(diàn)阻和(hé)熱電(diàn)偶的測量原理(lǐ)及區(qū)别
熱電(diàn)阻和(hé)熱電(diàn)偶的測量原理(lǐ)及區(qū)别
熱電(diàn)偶是工業上(shàng)*常用的溫度檢測元件之一。其優點是：
①構造簡單，使用方便。熱電(diàn)偶通(tōng)常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大(dà)小(xiǎo)和(hé)開(kāi)頭的限制(zhì)，外有(yǒu)保護套管，用起來(lái)非常方便。
②測量範圍廣。常用的熱電(diàn)偶從-50~+1600℃均可(kě)邊續測量，某些(xiē)特殊熱電(diàn)偶*低(dī)可(kě)測到-269℃（如金鐵(tiě)鎳鉻），*高(gāo)可(kě)達+2800℃（如鎢-铼）。
③測量精度高(gāo)。因熱電(diàn)偶直接與被測對象接觸，不受中間(jiān)介質的影(yǐng)響。
1．熱電(diàn)偶測溫基本原理(lǐ)
将兩種不同材料的導體(tǐ)或半導體(tǐ)A和(hé)B焊接起來(lái)，構成一個(gè)閉合回路。當導體(tǐ)A和(hé)B的兩個(gè)執着點1和(hé)2之間(jiān)存在溫差時(shí)，兩者之間(jiān)便産生(shēng)電(diàn)動勢,因而在回路中形成一個(gè)大(dà)小(xiǎo)的電(diàn)流,這種現象稱為(wèi)熱電(diàn)效應。熱電(diàn)偶就是利用這一效應來(lái)工作(zuò)的。
2．熱電(diàn)偶冷端的溫度補償
由于熱電(diàn)偶的材料一般都比較貴重（特别是采用貴 金屬時(shí)），而測溫點到儀表的距離都很(hěn)遠，為(wèi)了節省熱電(diàn)偶材料，降低(dī)成本，通(tōng)常采用補償導線把熱電(diàn)偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制(zhì)室內(nèi)，連接到儀表端子上(shàng)。必須指出，熱電(diàn)偶補償導線的作(zuò)用隻起延伸熱電(diàn)極，使熱電(diàn)偶的冷端移動到控制(zhì)室的儀表端子上(shàng)，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影(yǐng)響，不起補償作(zuò)用。因此，還(hái)需采用其他修正方法來(lái)補償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影(yǐng)響。
在使用熱電(diàn)偶補償導線時(shí)必須注意型号相配，極性不能接錯，補償導線與熱電(diàn)偶連接端的溫度不能超過100℃。3．熱電(diàn)偶的種類及結構形成
（1）熱電(diàn)偶的種類
常用熱電(diàn)偶可(kě)分為(wèi)标準熱電(diàn)偶和(hé)非标準熱電(diàn)偶兩大(dà)類。所調用标準熱電(diàn)偶是指國家(jiā)标準規定了其熱電(diàn)勢與溫度的關系、允許誤差、并有(yǒu)統一的标準分度表的熱電(diàn)偶，它有(yǒu)與其配套的顯示儀表可(kě)供選用。非标準化熱電(diàn)偶在使用範圍或數(shù)量級上(shàng)均不及标準化熱電(diàn)偶，一般也沒有(yǒu)統一的分度表，主要用于某些(xiē)特殊場(chǎng)合的測量。标準化熱電(diàn)偶
我國從1988年1月1日起，熱電(diàn)偶和(hé)熱電(diàn)阻全部按IEC國際标準生(shēng)産，并指定S、B、E、K、R、J、T七種标準化熱電(diàn)偶為(wèi)我國統一設計(jì)型熱電(diàn)偶。
（2）熱電(diàn)偶的結構形式 為(wèi)了保證熱電(diàn)偶可(kě)靠、穩定地工作(zuò)，對它的結構要求如下：
① 組成熱電(diàn)偶的兩個(gè)熱電(diàn)極的焊接必須牢固；
② 兩個(gè)熱電(diàn)極彼此之間(jiān)應很(hěn)好地絕緣，以防短(duǎn)路；
③ 補償導線與熱電(diàn)偶自由端的連接要方便可(kě)靠；
④ 保護套管應能保證熱電(diàn)極與有(yǒu)害介質充分隔離。
溫度測量儀表的分類
溫度測量儀表按測溫方式可(kě)分為(wèi)接觸式和(hé)非接觸式兩大(dà)類。通(tōng)常來(lái)說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可(kě)靠，測量精度較高(gāo)；但(dàn)因測溫元件與被測介質需要進行(xíng)充分的熱交金剛，幫需要一定的時(shí)間(jiān)才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現象，同時(shí)受耐高(gāo)溫材料的限制(zhì)，不能應用于很(hěn)高(gāo)的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通(tōng)過熱輻射原理(lǐ)來(lái)測量溫度的，測溫元件不需與被測介質接觸，測溫範圍廣，不受測溫上(shàng)限的限制(zhì)，也不會(huì)破壞被測物體(tǐ)的溫度場(chǎng)，反應速度一般也比較快；但(dàn)受到物體(tǐ)的發射率、測量距離、煙塵和(hé)水(shuǐ)氣等外界因素的影(yǐng)響，其測量誤差較大(dà)。
熱電(diàn)阻的應用原理(lǐ)
熱電(diàn)阻是中低(dī)溫區(qū)*常用的一種溫度檢測器(qì)。它的主要特點是測量精度高(gāo)，性能穩定。其中鉑熱是阻的測量**度是*高(gāo)的，它不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制(zhì)成标準的基準儀。
1．熱電(diàn)阻測溫原理(lǐ)及材料
熱電(diàn)阻測溫是基于金屬導體(tǐ)的電(diàn)阻值随溫度的增加而增加這一特性來(lái)進行(xíng)溫度測量的。熱電(diàn)阻大(dà)都由純金屬材料制(zhì)成，目前應用*多(duō)的是鉑和(hé)銅，此外，現在已開(kāi)始采用甸、鎳、錳和(hé)铑等材料制(zhì)造熱電(diàn)阻。
2．熱電(diàn)阻的結構
（1）精通(tōng)型熱電(diàn)阻
從熱電(diàn)阻的測溫原理(lǐ)可(kě)知，被測溫度的變化是直接通(tōng)過熱電(diàn)阻阻值的變化來(lái)測量的，因此，熱電(diàn)阻體(tǐ)的引出線等各種導線電(diàn)阻的變化會(huì)給溫度測量帶來(lái)影(yǐng)響。為(wèi)消除引線電(diàn)阻的影(yǐng)響同般采用三線制(zhì)或四線制(zhì)，
（2）隔爆型熱電(diàn)阻
隔爆型熱電(diàn)阻通(tōng)過特殊結構的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體(tǐ)因受到火(huǒ)花(huā)或電(diàn)弧等影(yǐng)響而發生(shēng)的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生(shēng)産現場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電(diàn)阻可(kě)用于Bla~B3c級區(qū)內(nèi)具有(yǒu)爆炸危險場(chǎng)所的溫度測量。
（3）端面熱電(diàn)阻
端面熱電(diàn)阻感溫元件由特殊處理(lǐ)的電(diàn)阻絲材繞制(zhì)，緊貼在溫度計(jì)端面，其結構如圖2-1-8所示。它與一般軸向熱電(diàn)阻相比，能更正确和(hé)快速地反映被測端面的實際溫度，适用于測量軸瓦和(hé)其他機件的端面溫度。
（4）铠裝熱電(diàn)阻
铠裝熱電(diàn)阻是由感溫元件（電(diàn)阻體(tǐ)）、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體(tǐ)它的外徑一般為(wèi)φ2~φ8mm，*小(xiǎo)可(kě)達φmm。
與普通(tōng)型熱電(diàn)阻相比，它有(yǒu)下列優點：①體(tǐ)積小(xiǎo)，內(nèi)部無空(kōng)氣隙，熱慣性上(shàng)，測量滞後小(xiǎo)；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．熱電(diàn)阻測溫系統的組成
熱電(diàn)阻的測溫系統一般由熱電(diàn)阻、連接導線和(hé)顯示儀表等組成。必須注意以下兩點： ①熱電(diàn)阻和(hé)顯示儀表的分度号必須一緻
②為(wèi)了消除連接導線電(diàn)阻變化的影(yǐng)響，必須采用三線制(zhì)接法
（2）端面熱電(diàn)阻
端面熱電(diàn)阻感溫元件由特殊處理(lǐ)的電(diàn)阻絲材繞制(zhì)，緊貼在溫度計(jì)端面，它與一般軸向熱電(diàn)阻相比，能更正确和(hé)快速地反映被測端面的實際溫度，适用于測量軸瓦和(hé)其他機件的端面溫度。
（3）铠裝熱電(diàn)阻
铠裝熱電(diàn)阻是由感溫元件（電(diàn)阻體(tǐ)）、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體(tǐ)，它的外徑一般為(wèi)φ2~φ8mm，*小(xiǎo)可(kě)達φmm。
與普通(tōng)型熱電(diàn)阻相比，它有(yǒu)下列優點：①體(tǐ)積小(xiǎo)，內(nèi)部無空(kōng)氣隙，熱慣性上(shàng)，測量滞後小(xiǎo)；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。
（4）隔爆型熱電(diàn)阻 隔爆型熱電(diàn)阻通(tōng)過特殊結構的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體(tǐ)因受到火(huǒ)花(huā)或電(diàn)弧等影(yǐng)電(diàn)阻體(tǐ)的斷路修理(lǐ)必然要改變電(diàn)阻絲的長短(duǎn)而影(yǐng)響電(diàn)阻值，為(wèi)此更換新的電(diàn)阻體(tǐ)為(wèi)好，若采用焊接修理(lǐ)，焊後要校(xiào)驗合格後才能使用