??貼片式熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨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(shù)。 工業(yè)用一體化溫度傳感器是由熱電偶、熱電阻?雙金屬溫度計等電子單元組成熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用多的是鉑和銅,現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。 鎧裝熱電阻是在裝配熱電阻的基礎上借鑒鎧裝熱電偶的制造技術發(fā)展起來的熱電阻新品種,相對于裝配熱電阻具有直徑小、能彎曲、熱響應時間快,安裝使用方便等特點Pt100鉑熱電阻作為測量溫度用的傳感器,通常和顯示儀表、記錄儀表及控制裝置配套使用,測量范圍-50℃~180℃??梢杂迷陔姍C的軸承測溫,也可以用在紡織、機械、鐵路機車等有需要測量溫度的場合。能夠直接顯示出軸承的實際工作溫度和被測部位的實際溫度。便于記錄和進行控制調節(jié)。
貼片式熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。在進行熱電阻的選型時,先的是要確定測溫范圍和測溫精度要求它是利用物體(常見的是特定的金屬或半導體材料)的導電率隨溫度變化而變化的原理制成。它的阻值跟溫度的變化成正比,隨著溫度上升而成勻速增長。溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫溫標。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(零點)和測量溫度的基本單位。目前上用得較多的溫標有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學溫標和實用溫標。
2、熱電阻測量依據(jù)
??使用熱電阻測溫的過程實際上是一個測量置于測量點上的熱電阻的阻值的過程。鉑電阻測量精度高,穩(wěn)定性好,可用于中性及氧化性介質中,溫度?-?電阻關系呈非線性 ;銅電阻適用于無腐蝕介質中,測溫范圍通常為-50℃~150℃,超過150℃則易被氧化,其電阻與溫度呈線性關系
2、采用三線制接線的原因
??電阻是基本電參數(shù)之一,其阻值 R 可按伏安特性定義,即 R=U/I,其中U 為電阻兩端的電壓,I 為流過電阻的電流或者按功率 P 來定義,即 R=P/(I^2)。它具有精度高,復現(xiàn)性佳,穩(wěn)定性好,結構簡單,使用壽命長等特點。
??可見測量熱電阻必須在熱電阻兩端連接導線,而導線的阻值以及阻值隨溫度變化的特性以及引入的其它干擾,必然會影響測量結果。在進行熱電阻的選型時,先的是要確定測溫范圍和測溫精度要求而要消除這種影響,就必須知道引線的狀況,在對熱電阻進行測量的同時,從引線的兩端對引線進行監(jiān)測。根據(jù)熱電阻元件的材質分為鉑電阻和銅電阻等等在兩根引線參數(shù)一致的前提下,要知道其中一根的狀況,至少需要增加一根導線,用來將測量引線中的一根的現(xiàn)場端連接到儀表端。這就是熱電阻的三線制連接的由來。鎧裝銅電阻由于測溫較低,可用有機材料絕緣代替無機氧化鎂絕緣,制作工藝與鎧裝鉑電阻可以不同
3、熱電阻與顯示儀表的接線法
??在生產中,熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進行測量的。熱電阻的電阻值和溫度之間的換算公式:PT100稱為鉑熱電阻,通常測量-200~500℃的溫度,一般t=0℃時,R=100Ω,t=100℃時,R=138.5Ω。RT的公式,比如用萬用表測出它的電阻150減去100再除以0.318即為實際溫度。其測量電路原理如1所示,由于把熱電阻接入電橋的銅導線的電阻值會隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化,如果只把連接導線接在一個橋臂上,當環(huán)境溫度變化時,連接導線電阻的變化值將與熱電阻RT的電阻變化值相疊加,而產生附加誤差。PT100熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測器。PT100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。它的主要特點是測量精度高,性能穩(wěn)定。所以在工業(yè)上普遍采用三線制的接線方法,把導線2與3分別接至電橋的兩個橋臂上,當電線的電阻變化時??梢曰ハ嗟窒徊糠?,以減少對儀表示值的影響。攝氏溫度(℃)規(guī)定:在標準大氣壓下,冰的熔點為0度,水的沸點為100度,中間劃分100等分,每第分為報氏1度,符號為℃。但誤差減小是有限度的,對于不平衡電橋,只有在儀表刻度的始點才能得到全補償,而在滿刻度時上述的附加誤差是的。以鉑電阻為例,其精度等級按標準可分為AA級,A級、B級和C級,國外制造商可能會按照其他標準進行精度定義,如某些Pt100鉑RTD具有1/10DIN或1/3DIN(德國標準)精度等級
??對于不平衡電橋還要考慮電源引線的附加溫度誤差,當有電流流過熱電阻連接電源的導線1時,會有一定的電壓降,當環(huán)境溫度變化時,電橋的上、下支路電壓也會隨之發(fā)生變化,從而給儀表帶來一定的附加溫度誤差。溫度電流變送器是把溫度傳感器的信號轉變?yōu)殡娏餍盘?,連接到二次儀表上,從而顯示出對應的溫度。比如,圖中該溫度傳感器的型號為PT100,那么溫度電流變送器的作用就是把電阻信號轉變?yōu)殡娏餍盘?,輸入儀表,顯示溫度。
4、什么是真正的熱電阻三線制接線法
三線制接線法,必須要和相應線制的熱電阻元件配合使用才能做到真正意義上的三線制接線。 工業(yè)熱電阻溫度計形式種類繁多,以滿足各類生產場所及實驗室的使用需求但在現(xiàn)實中,很多工廠使用的熱電阻,其保護管內的熱電阻元件大多只有兩根引線,即熱電阻元件是兩線制的,從保護管接線盒至顯示儀表雖然用了三根連接導線,但這只能算是兩線制的熱電阻接線方法,或只能叫三導線的熱電阻兩線制接線方法。隔爆型熱電阻?隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒,把其外殼內部易爆性混合氣體因受到火花或電弧等影?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。
5、熱電阻選型圖表其中鎧裝變送器可以直接測量氣體或液體的溫度,特別適用于低溫范圍測量,克服了冷凝水對測溫所帶來的影響
6、熱電阻的常見故障及處理方法
a、故障現(xiàn)象:熱電阻值與溫度關系有變化;
可能原因:熱電阻絲材料腐蝕變質;
處理方法:更換熱電阻。
b、故障現(xiàn)象:顯示熱電阻的指示值比實際值低或示值不穩(wěn);
可能原因:保護管內有金屬屑、灰塵、接線柱間臟污及熱電阻短路;引線電阻包含熱電阻產品的引線電阻(叫內引線電阻)和熱電阻產品至顯示儀表之間的引線電阻(叫外引線電阻)兩部分
處理方法:除去金屬屑,清掃灰塵、水滴等,找到短路點加強絕緣。
c、故障現(xiàn)象:顯示儀表指示負值;根據(jù)符合程度或偏差的大小把熱電阻分為A、B級
可能原因:顯示儀表與熱電阻接線有錯或熱電阻有短路現(xiàn)象;
處理方法:改正接線,或找出短路處,加強絕緣。溫度電流變送器是把溫度傳感器的信號轉變?yōu)殡娏餍盘枺B接到二次儀表上,從而顯示出對應的溫度。比如,圖中該溫度傳感器的型號為PT100,那么溫度電流變送器的作用就是把電阻信號轉變?yōu)殡娏餍盘枺斎雰x表,顯示溫度。
d、故障現(xiàn)象:熱電阻的表指示無窮大;
可能原因:熱電阻或引出線短路或接線端子松開等;
處理方法:更換電阻體或焊接及擰緊接線螺絲等。
熱電阻的測溫范圍可達-200℃~850℃熱電阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t]?的形式,t表示攝氏溫度,Ro是零攝氏度時的電阻值,A、B、C都是規(guī)定的系數(shù),對于Pt100,Ro就等于100。