鉑熱電阻

鉑熱電阻

用于650℃以上的溫區
熱電阻是利用鉑絲的電阻值随着溫度的變化而變化這一基本原理設計和制作的,按0℃時的電阻值R(℃)的大小分為10歐姆(分度号為Pt10)和100歐姆(分度号為Pt100)等,測溫範圍較大,适合于-200~850℃.10歐姆鉑熱電阻的感溫原件是用較粗的鉑絲繞制而成,耐溫性能明顯優于100歐姆的鉑熱電阻,主要用于650℃以上的溫區:100歐姆鉑熱電阻主要用于650℃以下的溫區,雖也可用于650℃以上溫區,但在650℃以上溫區不允許有A級誤差。
    中文名:鉑熱電阻 外文名: 别名: 利用:鉑絲的電阻 誤差:650℃以上溫區 制造起源:解放初期 分度表:-50度 80.31歐姆

概述

100歐姆鉑熱電阻的分辨率比10歐姆鉑熱電阻的分辨率大10倍,對二次儀表的要求相應地多一個數量級,因此在650℃以下溫區測溫應盡量選用100歐姆鉑熱電阻。

感溫元件骨架的材質也是決定鉑熱電阻使用溫區的主要因素,常見的感溫元件有陶瓷元件,玻璃元件,雲母元件,它們是由鉑絲分别繞在陶瓷骨架,玻璃骨架,雲母骨架上再經過複雜的工藝加工而成。由于骨架材料本身的性能不同,陶瓷元件适用于850℃以下溫區,玻璃元件适用于550℃以下溫區。市場上出現了大量的厚膜和薄膜鉑熱電阻感溫元件,厚膜鉑熱電阻元件是用鉑漿料印刷在玻璃或陶瓷底闆上,薄膜鉑熱電阻元件是用鉑漿料濺射在玻璃或陶瓷底闆上,再經光刻加工而成,這種感溫元件僅适用于-70~500℃溫區,但這種感溫元件用料省,可機械化大批量生産,效率高,價格便宜。

就結構而言,鉑熱電阻還可以分為工業鉑熱電阻和铠裝鉑熱電阻。工業鉑熱電阻也叫裝配鉑熱電阻,即是将鉑熱電阻感溫元件焊上引線組裝在一端封閉的金屬管或陶瓷管内,再安裝上接線盒而成;铠裝鉑熱電阻是将鉑熱電阻元件,過渡引線,絕緣粉組裝在不鏽鋼管内再經模具拉實的整體,具有堅實,抗震,可繞,線徑小,使用安裝方便等優點。

制造起源

解放初期,國内僅在沿海城市有幾個修配廠。1956年随着新中國156個大型建設項目的開工,我國從原來民主德國引進技術生産鉑熱電阻,由西安儀表廠獨家生産。當時隻有玻璃骨架,因為需要玻璃和鉑絲的膨脹系數一緻,玻璃委托北京玻璃廠生産。在計劃經濟時代,鉑絲是稀有貴金屬,是國家專控物資,由人民銀行計劃調配。随有了北玻拿玻璃換鉑絲,然後北玻掌握這項技術。随後是兄弟廠傳幫帶,上儀和川儀掌握這項技術。改革開放初期80年代,西儀的老一輩專家退休後回到家鄉江蘇利用這項技術辦企業,随後星星之火成燎原。

分度表

-50度 80.31歐姆

-40度 84.27歐姆

-30度 88.22歐姆

-20度 92.16歐姆

-10度 96.09歐姆

0度 100.00歐姆

10度 103.90歐姆

20度 107.79歐姆

30度 111.67歐姆

40度 115.54歐姆

50度 119.40歐姆

60度 123.24歐姆

70度 127.08歐姆

80度 130.90歐姆

90度 134.71歐姆

100度 138.51歐姆

110度 142.29歐姆

120度 146.07歐姆

130度 149.83歐姆

140度 153.58歐姆

150度 157.33歐姆

160度 161.05歐姆

170度 164.77歐姆

180度 168.48歐姆

190度 172.17歐姆

200度 175.86歐姆

阻值會随着溫度的勻速有規律的增長!

曲線圖

如下:

信号連接

熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件,通常需要把電阻信号通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業用熱電阻安裝在生産現場,與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線對測量結果會有較大的影響。

熱電阻的引線主要有三種方式

○1二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信号的方式叫二線制:這種引線方法很簡單,但由于連接導線必然存在引線電阻r,r大小與導線的材質和長度的因素有關,因此這種引線方式隻适用于測量精度較低的場合

○2三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線電阻的影響,是工業過程控制中的最常用的。

○3四線制:在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉換成電壓信号U,再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測。

熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導線電阻引起的測量誤差。這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻,其連接導線(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一部分,這一部分電阻是未知的且随環境溫度變化,造成測量誤差。采用三線制,将導線一根接到電橋的電源端,其餘兩根分别接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,這樣消除了導線線路電阻帶來的測量誤差。

工作原理

熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體n的電阻值随溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用最多的是鉑和銅,現在已開始采用鎳、錳和铑等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信号通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。n與熱電偶的測溫原理不同的是,熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的,即電阻體的阻值随溫度的變化而變化的特性。因此,隻要測量出感溫熱電阻的阻值變化,就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。n金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示,即nRt=Rt0[1+α(t-t0)]n式中,Rt為溫度t時的阻值;Rt0為溫度t0(通常t0=0℃)時對應電阻值;α為溫度系數。n半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為nRt=AeB/tn式中Rt為溫度為t時的阻值;A、B取決于半導體材料的結構的常數。n相比較而言,熱敏電阻的溫度系數更大,常溫下的電阻值更高(通常在數千歐以上),但互換性較差,非線性嚴重,測溫範圍隻有-50~300℃左右,大量 用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般适用于-200~500℃範圍内的溫度測量,其特點是測量準确、穩定性好、性能可靠,在程控制中的應用極 其廣泛。

類型

面鉑熱電阻分為手柄式,直柄式和固定式三種,有二種形狀的測溫頭,可根據被測物體的不同形狀和需要、分别選擇手柄式或直柄式配套使用。表面鉑熱電阻頭端部的絕緣材料有三個凸起的定位,以限制被測物體與測溫元件的距離,減少元件與被測物體的磨擦。測溫頭适合測量鑄模、平面、牆面、模具、軸承,機械設備以及其它靜止的固體表面溫度。表面鉑熱電阻探頭能固定在機械設備上,對滾筒表面溫度作連續測量,通過導線與顯示儀或調節儀聯接,可對溫度參數進行顯示或直接控制,測溫頭适合測量各種圓柱體、滾筒外壁的溫度,如光滑金屬體、橡膠、塑料等等。n表面鉑熱電阻有外形輕巧、攜帶方便等特點,非常适合在加工現場使用。據小編了解,表面鉑熱電阻可以分為手柄式、直柄式以及固定式三種。

相關詞條

相關搜索

其它詞條