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    熱電阻使用原理及基礎知識

    更新時間:2016-11-17      點擊次數:2044

    熱電阻基本知識—熱電阻測溫原理及材料 

    熱電阻是中低溫區zui常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高,性能穩定。其中鉑熱電阻的測量度是zui高的,它不僅廣泛應用于工業測溫,而且被制成標準的基準儀。

    一、熱電阻測溫原理及材料 

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

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

    1、鉑熱電阻的溫度特性

    (1)在0~850范圍內:

    (2)在-200~0范圍內:

    式中A、B、C的系數各為: A=3.90802×10-3C-1 ;B=-5.802×10-7C-2 C=-4.27350×10-12C-4 

    鉑電阻阻值與溫度的分度關系由止兩式決定。

    2、銅熱電阻的溫度特性

    在-50~150范圍內:

    式中 A=4.28899×10-3C-1;B=-2.133×10-7C-2;C=1.233×10-9C-3 

    銅電阻和溫度的分度關系由上式決定,鉑熱電阻和銅熱電阻的技術性能見表1-1

    表1-1常用熱電阻的技術性能

    名稱

    分度號

    溫度范圍

    溫度為0時阻值R0,Ω

    電阻比

    R100/R0

    主要特點

    標準熱電阻

    鉑電阻(WZP)

    Pt10

    -200~850

    10±0.01

    1.385±0.001

    測量精度高,穩定性好,可作為基準儀器

    Pt50

    50±0.05

    1.385±0.001

    Pt100

    100±0.1

    1.385±0.001

    銅電阻(WZC)

    Cu50

    -50~150

    50±0.05

    1.428±0.002

    穩定性好,便宜;但體積大,機械強度較低

    Cu100

    100±0.1

    1.428±0.002

    鎳電阻(WZN)

    Ni100

    -60~180

    100±0.1

    1.617±0.003

    靈敏度高,體積小;但穩定性和復制性較差

    Ni300

    300±0.3

    1.617±0.003

    Ni500

    500±0.5

    1.617±0.003

    低溫熱電阻

    銦電阻

     

    3.4~90K

    100

      

    復現性較好,在4.5~15K溫度范圍內,靈敏度比鉑電阻高十倍;但復制性較差,材質軟,易變形

    銠鐵熱電阻

     

    2~300K

    20、50或100 R4.2k/R273k約為0.07

     

    有較高的靈敏度,復現性好,在0.5~20K溫度范圍內可作精測量;但長期穩定性和復制性較差

    鉑鈷熱電阻

     

    2~100K

    100 R4.2k/R273k約為0.07

     

    熱響應好、自然小,機械性能好,溫度低于300K時,靈敏度大大高于鉑;但不能作為標準溫度計

     

     

     

     

     

     

     

    2 #2

    二、熱電阻測溫系統的組成 

     

    熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點:

     

    1、熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致

     

    2、為了消除連接導線電阻變化的影響,必須采用三線制接法。

     

    三、熱電阻故障原因及處理方法 

     

    熱電阻的常見故障是熱電阻的短路和斷路。一般斷路更常見,這是因為熱電阻絲較細所致。斷路和短路是很容易判斷的,可用萬用表的"×1Ω"檔,如測得的阻值小于R0,則可能有短路的地方;若萬用表指示為無窮大,則可斷定電阻體已斷路。

     

    電阻體短路一般較易處理,只要不影響電阻絲的長短和粗細,找到短路處進行吹干,加強絕緣即可。

     

    電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值,為此更換新的電阻體為好,若采用焊接修理,焊后要校驗合格后才能使用。熱電阻測溫系統在運行中常見故障及處理方法見表3-1。 

     

    表3-1熱電阻測溫系統常見故障及處理方法

     

     

     



     

     

    故障現象

     

    可能原因

     

    處理方法

     

    顯示儀表指示值比實際值低或示值不穩

    保護管內有金屬屑、灰塵、接線柱間臟污及熱電阻短路(水滴等)

    除去金屬,清掃灰塵、水滴等,找到短路點,加強絕緣等

     

    顯示儀表批示無窮大

    熱電阻或引出線斷路及接線端子松開等

    更換電阻體,或焊接及擰緊線螺絲等

     

    阻值與溫度關系有變化

    熱電阻絲材料受腐蝕變質 

    更換電阻體(熱電阻)

    顯示儀表指示負值

    顯示儀表與熱電阻接線有錯,或熱電阻有短路現象

    改正接線,或找出短路處,加強絕緣

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