工業(yè)用熱電阻是將溫度變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化來進(jìn)行溫度測量的。該溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，性能穩(wěn)定，測量的準(zhǔn)確度及靈敏度高，且便于信號的遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄和集中控制。特殊情況下，可以測量更高或更低的溫度。

測溫原理編輯

熱電阻溫度計(jì)是基于金屬導(dǎo)體或半金屬導(dǎo)體電阻值與溫童呈一定函數(shù)關(guān)系的原理來實(shí)現(xiàn)溫度測量的。金屬導(dǎo)體與溫度的關(guān)系一般可表示為Rt=Rto[1+α(t-to)] (8.4-1)式中，Rt為溫度為t時(shí)的電阻值；Rto為溫度為to時(shí)的電阻值；α為電阻溫度系數(shù)(該值隨溫度而變化，僅在某個(gè)范圍內(nèi)可近似常數(shù))。大多數(shù)半導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系可表示為RT=AeB/T (8.4-2)式中．T為熱力學(xué)溫度(K)；RT為溫度為T時(shí)的電阻值；e為自然對數(shù)的底，其值為2.71828；A、B為常數(shù)，其值與半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)有關(guān)。

分類編輯

工業(yè)用熱電阻是中低溫區(qū)zui常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量準(zhǔn)確度是zui高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。

1．熱電阻測溫原理及材料

熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。

熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用zui多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

2．熱電阻的結(jié)構(gòu)

（1）精通型熱電阻

工業(yè)常用熱電阻感溫元件（電阻體）的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)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(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制

（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(jiān)實(shí)體，如圖2-1-7所示，它的外徑一般為φ2~φ8mm，zui小可達(dá)φmm。

與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后?。虎跈C(jī)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(jì)端面，其結(jié)構(gòu)如圖2-1-8所示。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(shí)際溫度，適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。

（4）隔爆型熱電阻

隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場所的溫度測量。

熱電阻安裝套管

3．熱電阻測溫系統(tǒng)的組成

熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。須注意以下兩點(diǎn)：

①熱電阻和顯示儀表的分度號須一致

②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，須采用三線制接法。

注意事項(xiàng)編輯

熱電阻溫度計(jì)是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的性質(zhì)來測量溫度的，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛用來測量(-100～500)℃范圍的溫度，其主要特點(diǎn)是測溫準(zhǔn)確度高，便于自動(dòng)測量。由于熱電偶在低溫范圍中產(chǎn)生的熱電勢小，因而對測量儀表要求嚴(yán)格，而采用熱電阻溫度計(jì)測量低溫是很適宜的。熱電阻溫度計(jì)按結(jié)構(gòu)形式可分為普通工業(yè)型、鎧裝型及特殊型等。

◇鉑熱電阻:廣泛用來測量(-200～850)℃范圍內(nèi)的溫度。在少數(shù)情況下，低溫可測至1K，高溫可測至1000℃。其物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好，但價(jià)格昂貴。鉑熱電阻與溫度是近似線性關(guān)系。其分度號主要有Pt10和Pt100。

◇銅熱電阻:廣泛用來測量(-50～150)℃范圍內(nèi)的溫度。其優(yōu)點(diǎn)是高純銅絲容易獲得，價(jià)格便宜，互換性好，但易于氧化。銅熱電阻與溫度呈線性關(guān)系。其分度號主要有Cu50和Cu100。

◇鎧裝熱電阻是在鎧裝熱電偶的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，由熱電阻、絕緣材料和金屬套管三者組合加工而成，其特點(diǎn)是外形尺寸可以做得很小(zui小直徑可達(dá)20毫米)，因而反應(yīng)速度快，有良好的機(jī)械性能，耐振耐沖擊，具有良好的撓性，且不易受有害介質(zhì)的侵蝕。

◇使用熱電阻前須檢查它的好環(huán)，簡易的檢查方法是將熱電阻從保護(hù)管中抽出，用萬用表測量其電阻。若萬用表讀數(shù)為“0”或者萬用表讀數(shù)小于R0值，則該熱電阻已短路，須找出短路處進(jìn)行修復(fù)；若萬用表讀數(shù)為“∞”，則該熱電阻已斷路，不能使用；若萬用表讀數(shù)比R0的阻值偏高一些，說明該熱電阻是正常的。

◇熱電阻的阻值不正確時(shí)，應(yīng)從下部端點(diǎn)交叉處增減電阻絲，而不應(yīng)從其它處調(diào)整。完全調(diào)好后應(yīng)將電阻絲排列整齊，不能碰接，仍按原樣包扎好。經(jīng)修復(fù)的熱電阻，須經(jīng)過檢定合格后方可使用。

熱電阻安裝時(shí)，其插入深度不小于熱電阻保護(hù)管外徑的8倍～10倍，盡可能使熱電阻受熱部分增長。熱電阻盡可能垂直安裝，以防在高溫下彎曲變形。熱電阻在使用中為了減小輻射熱和熱傳導(dǎo)所產(chǎn)生的誤差，應(yīng)盡量使保護(hù)套管表面和被測介質(zhì)溫度接近，減小熱電阻保護(hù)套管的黑色系數(shù)。

◇當(dāng)用與熱電阻相配的二次儀表測量溫度時(shí)，熱電阻安置在被測溫度的現(xiàn)場，而二次儀表則放置在操作室內(nèi)。如果用不平衡電橋來測量，那么連接熱電阻的導(dǎo)線都分布在橋路的一個(gè)臂上。由于熱電阻與儀表之間一般都有一段較長的距離，因此兩根連接導(dǎo)線的電阻隨溫度的變化，將同熱電阻阻值的變化一起加在不平衡電橋的一個(gè)臂上，使測量產(chǎn)生較大的誤差。為減小這一誤差，一般在測溫?zé)犭娮枧c儀表連接時(shí)，采用三線制接法(圖1)，即從熱電阻引出三根導(dǎo)線，將連接熱電阻的兩根導(dǎo)線正好分別處于相鄰的兩個(gè)橋臂內(nèi)。當(dāng)環(huán)境溫度變化而使導(dǎo)線電阻值改變時(shí)，其產(chǎn)生的作用正好互相抵消，使橋路輸出的不平衡電壓不會(huì)因之而改變。