Pt100熱電阻兩線制、三線制和四線制接線對測溫精度的影響

1、圖文Pt100熱電阻兩線制、三線制和四線制接線對測溫精度的影響1、 Pt100熱電阻的三種接線方式在原理上的不同：二線制和三線制是用電橋法測量，最后給出的是溫度值與模擬量輸出值的關(guān)系。四線沒有電橋，完全只是用恒流源發(fā)送，電壓計測量，最后給岀測量電阻值。2、Pt100熱電阻的三種接線方式對測量精度的影響連接導(dǎo)線的電阻和接觸電阻會對Pt100鉑電阻測溫精度產(chǎn)生較大影響，鉑電阻三線制或者四線制接線方式能有效消除這種影響。與熱電阻連接的檢測設(shè)備(溫控儀、PLC輸入等)都有四個接線端子：1+、I-、V+、V-。其中，1+、I-端是為了給熱電阻提供恒定的電流，V+、V-是用來監(jiān)測熱電阻的電壓變化，依次檢測

2、溫度變化。請參閱下圖RTD 4 歿HA知tMFMTTD 呻At SenoptA-a- Swrw*C 只口 H1LJ _ a- Sou rce- U星恥慙用占錄佗A-北.0 A-11 * >亙J :L Lt - >-RTD2(1) 四線制就是從熱電阻兩端引岀4線，接線時電路回路和電壓測量回路獨(dú)立分開接線，測量精度高，需要導(dǎo)線（2）三線制就是引岀三線，PtIOOB鉑電阻接線時電流回路的參端和電壓測量回路的參考為一條線（即檢測設(shè)備的I-端子和V-端子短接）。精度稍好。（即檢測設(shè)備的I-端子（3）兩線制就使引岀兩線，PtIOOB鉑電阻接線時接線時電流回路和電壓測量回路合二為 和V-端子短接

3、、1+端子和V+短接短接）。測量精度差鉑熱電阻的接線造成溫度失真現(xiàn)象的研究錄入:tai-yan |時間:2007-07-24 00:44:20 | 作者：|來源:采集所得|瀏覽:158次,分析其原因是測溫線路的接線引起了較大的溫度摘要:項目推廣中發(fā)現(xiàn)很多礦井主通風(fēng)機(jī)的監(jiān)測溫度經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的虛高現(xiàn)象誤差。文章對測溫線路進(jìn)行了理論分析，并通過實驗得出導(dǎo)線電阻的大小對溫度影響的關(guān)系。0引言PT100(鉑熱電阻)溫度傳感器具有精度高、測溫范圍寬、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)過程控制和測量系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。用鉑熱電阻測溫時，將鉑熱電阻接入二次儀表，例如巡檢儀溫度模塊等，通過二次儀表測量出鉑熱電阻的阻

4、值，從而算出溫度。這些二次 儀器常用的基本類型是采用橋式線路 。目前一般采用的方法是三線制接法。可以說，鉑熱電阻測溫技術(shù)應(yīng)該是非常成熟的。但是，我們在項目通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測系統(tǒng)的推廣中發(fā)現(xiàn)，90 %的礦井通風(fēng)機(jī)的監(jiān)測溫度是不準(zhǔn)確的，如山西的上榆泉礦、山東的朝陽 礦、運(yùn)河礦、王莊礦等等，有的高出實際溫度十幾、二十?dāng)z氏度甚至更多。什么樣的原因造成這么大的誤差 ？經(jīng)過分析實驗，我們發(fā)現(xiàn)了 問題所在。1鉑熱電阻測溫原理我們先從鉑熱電阻測溫的原理來看 。若已知電阻-溫度關(guān)系，就可以用測量電阻的方法來推算出溫度 ，這就是電阻溫度傳感器的工作原 理。當(dāng)測溫范圍不大，元件長度和截面積隨溫度改變引起的阻值變化可以忽

5、略時，熱電阻元件的阻值隨溫度變化可以認(rèn)為是線性的，可用式(1) 表示:Rt = Rt0 1 +-ao( t(1)其中，to表示參考溫度；RtO表示參考溫度下鉑熱電阻的阻值；a表示電阻元件的平均電阻溫度系數(shù)，即電阻元件的溫度相對于參考溫度每變化1 c ,弓|起鉑熱電阻阻值相對于參考溫度下的增量。對于PT100 ,在t = 0邙寸,Rt = 100 Q當(dāng)t = t1 時,Rt = Rt1 ,則有Rt1 = 100 (1 +aX t1)(2)通過測量t1溫度下PT100的阻值，就可以通過上式的公式變形計算出此時測量端的溫度。即t1 =Rt1/100-1a a(3)鉑熱電阻測溫電路的原理如圖1所示，其

6、中，Rt為鉑熱電阻，R1、R2為固定電阻，R3為可調(diào)電阻，A為檢流計電路工作時，不考慮導(dǎo)線的電阻值，R1、R2、R3、Rt組成一個平衡電橋，改變R3電阻的阻值，直到電橋處于平衡狀態(tài)，在此情況下 檢流計的對角線無電流通過，電橋處于平衡位置。則有R1 X Rt = R2 X R3 (4)令R1 = R2 則R3 = Rt使得R3的阻值等于鉑熱電阻的阻值。這樣，就通過電橋的方法測量出t1溫度下鉑熱電阻的阻值，可以進(jìn)一步 算出此時的溫度t1 二R3/100-a/ a(5)實際工程中，往往鉑熱電阻到接入端距離很大，會達(dá)到幾十米甚至幾百米，這時候?qū)Ь€的阻值就不能不考慮在內(nèi)了。參照圖1 ,考慮導(dǎo)線電阻，則新

7、的電橋平衡的公式為R1 ( Rt + Rob) = R2 ( R3 + Roa)導(dǎo)線采用三芯屏蔽線，a、b、c三點(diǎn)到o點(diǎn)的長度相等，導(dǎo)線電阻值也相等。即Rob = Roa = Roc這樣兩根引線的電阻對稱地分別接入等式兩邊，因而導(dǎo)線電阻RL的影響在很大程度上被排除掉了 。所以正確的接線方式應(yīng)是從鉑熱電阻接出三線，對應(yīng)地接入巡檢儀或者溫度模塊。但是現(xiàn)場安裝將鉑熱電阻接入巡檢儀或者模塊的時候，很多電工看到說明書上標(biāo)注的接線圖，為了節(jié)約信號線，就從鉑熱電阻端兩線出到巡檢儀再并出一根線，三線接入巡檢儀。雖然也是三線接入巡檢儀(如圖2所示)，但是對溫度有沒有影響呢？要使電橋達(dá)到平衡，則b、d兩點(diǎn)的電位相

8、同，可以得到電橋平衡式R1 ( Rt + Roc + Rob) = R2 R3(7)令 R1 = R2 ,貝V R3 = Rt + Rob + Roc , Roa = Rob = Roc= RL貝V(8)R3 = Rt + 2 RL帶入式，計算出溫度t1 二R3/100-ia a =( Rt + 2 RL )/100-1/ a a和(6)式比較，得出溫度的絕對誤差為 t 二RL/50RL為導(dǎo)線電阻。可見，采用這種接法時，溫度誤差與導(dǎo)線的電阻成線性關(guān)系。2實驗實驗電纜使用北京百正電纜有限公司生產(chǎn)的RVVP型號的0.2mm2電纜。PT100用常州武翔儀表廠生產(chǎn)的 WZP-280L50型,測溫范圍為

9、-200420 C的鉑熱電阻,以及宏格科技生產(chǎn)的系列采集轉(zhuǎn)換模塊。由于PT100采集溫度有一個延時過程，使巡檢儀顯示溫度較溫度計讀出溫度滯后一定時間 ，那么如果用溫度計作標(biāo)定的話就不合適了 。 所以本實驗采用宏格模塊采集的溫度作為標(biāo)定溫度 。通過做實驗，發(fā)現(xiàn)在多個穩(wěn)定溫度下，即使是200m的線長，按照圖1的三線制接法連 接的電路測得的溫度與水銀溫度計的誤差只有 0.010.3 C左右，故以圖1所示的接法用宏格模塊采集到的溫度精度滿足工程要求 ，可以作 為標(biāo)定溫度。實驗裝置如下:把兩個PT100分別用圖1和圖2所示的兩種方法用同樣長度的導(dǎo)線接入巡檢儀 。標(biāo)準(zhǔn)溫度由宏格模塊采集:取第三個 PT10

10、0用相同長度的導(dǎo)線按照圖1所示接法接入泓格I - 7000遠(yuǎn)程I/O模塊系列的I - 7033 (3通道RTD輸入)模塊，然后經(jīng)過I - 7520 (RS485 轉(zhuǎn) RS232)模塊轉(zhuǎn)換，輸入到計算機(jī)。三個PT100的探頭放在同一盛水的容器中，逐漸加溫，取不同溫度下的測量值。經(jīng)過把實驗數(shù)據(jù)中圖2接法數(shù) 值減去標(biāo)定溫度作為絕對誤差，列出絕對誤差與線長在各個測點(diǎn)下的數(shù)值，結(jié)果見表1。銅在室溫時電阻率p = 1175 乂詡用公式R= p (L/S)t ,計算出各長度的導(dǎo)線電阻。當(dāng)導(dǎo)線長度一定時 在各個測點(diǎn)溫度下,圖2接法測得的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度總相差一個近似的常量，算出平均絕對誤差。把平均誤差和導(dǎo)線電阻

11、在坐標(biāo)內(nèi)作出曲線，如圖3通過圖3曲線，可以看出，用圖2接法測得的溫度平均誤差與導(dǎo)線電阻呈近似線性關(guān)系，與理論分析的結(jié)果相吻合。3結(jié)語鉑熱電阻的使用雖然簡單，但切不可想當(dāng)然的在終端把兩線并三線接入巡檢儀或者別的測量儀表，一定要從PT100傳感器三線接出，并三線接入終端儀表,否則必然存在溫度虛高。有的煤礦風(fēng)機(jī)的溫度電纜已經(jīng)固定，重新布線比較麻煩，也可以根據(jù)導(dǎo)線規(guī)格以及圖3中導(dǎo)線 電阻與誤差的關(guān)系，測量出測點(diǎn)和二次儀表之間的線長，算出導(dǎo)線的電阻值，進(jìn)而推算出溫度誤差，在二次儀表上作適當(dāng)調(diào)節(jié)，抵消掉對應(yīng) 的溫度誤差。熱電阻ptioo的接線 1、ptioo熱電阻的三種接線方式在原理上的不同：二線制和三線

12、制是用電橋法測量，最后給出的是溫度值與模擬量輸出值的關(guān)系。四線沒有電橋，完全只是用恒流源發(fā)送，電壓計測量，最后給出測量電阻值。2、ptioo熱電阻的三種接線方式對測量精度的影響連接導(dǎo)線的電阻和接觸電阻會對ptioo鉑電阻測溫精度產(chǎn)生較大影響，鉑電阻三線制或者四線制接線方式能有效消除這種影響。與熱電阻連接的檢測設(shè)備(溫控儀、PLC輸入等)都有四個接線端子:I+、I-、V+、V-。其中，1+、I-端是為了給熱電阻提供恒定的電流，V+、V-是用來監(jiān)測熱電阻的電壓變化，依次檢測溫度變化。請參閱下圖：（1）四線制就是從熱電阻兩端引出 4線，接線時電路回路和電壓測量回路獨(dú)立分開接線，測量精度高，需要導(dǎo)線多

13、。（2）三線制就是引出三線 ，ptIOOB鉑電阻接線時電流回路的參端和電壓測量回路的參考為一條線（即檢測設(shè)備的I-端子和 V-端子短接）。精度稍好。（3）兩線制就使引出兩線，ptIOO B鉑電阻接線時接線時電流回路和電壓測量回路合二為一（即檢測設(shè)備的I-端子和 V-端子短接、1+端子和V+短接短接）。測量精度差。詳情請參考：三線制熱電阻與溫度采集模塊連接圖如下圖所示在采集模塊中 A、B兩個端子是用來接收電壓信號的 ，一般是毫伏級電壓信號。C端是一個電流輸出端子，工作時由采集模塊輸出一個恒定的電流信號。這樣在熱電阻 C、B端會流過一個恒定的電流 ，當(dāng)溫度變化時，熱電阻的阻值變化，這樣，A、B端的

14、電壓信號就隨著溫度的變化而線性變化。達(dá)到測溫的目的。一般的溫度表C端的輸出電流是廠家設(shè)置的，只需要接線即可。熱電阻測溫與抗干擾問題的處理摘要:熱電阻測溫與抗干擾問題的處理0引言水泥行業(yè)目前普遍采用 DCS分布式集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的適用性和較高的可靠性，通過軟件編程即可實現(xiàn)工藝參數(shù)的監(jiān)測與控制，使水泥生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化控制。由于DCS系統(tǒng)硬件配置功能強(qiáng)大，對來自水泥生產(chǎn)現(xiàn)場一次檢測儀表的諸如PtIOO熱電阻測溫信號、K型熱電偶測溫 mV信號、脈沖開關(guān)量及標(biāo)準(zhǔn)電壓電流信號均能直接進(jìn)行信號處理，但有一個不容忽視的問題，如果來自現(xiàn)場的工藝參數(shù)測量信號在傳輸過程中混進(jìn)干擾信號，DCS系統(tǒng)自身

15、將很難抑制，需要在外部采取有效的措施給以解決。本文介紹PtIOO熱電阻測溫信號異常引起故障的處理方法。1煤磨系統(tǒng)熱電阻測溫信號異常引起的故障處理我廠煤磨系統(tǒng)布袋除塵器灰斗溫度和煤磨軸瓦溫度相繼發(fā)生溫度顯示異常故障，其現(xiàn)象是在中控室 CRT上溫度顯示呈無規(guī)律跳躍，在現(xiàn)場檢查測溫元件正常，在PC站中繼端子使用DT-890C型數(shù)字萬用表測得的電阻值與實際溫度均呈對應(yīng)關(guān)系。我們采取了更換熱電阻、檢查測溫信號傳輸電纜屏蔽接地 、更換PC信號處理通道等措施，但都沒有效果。為了找到故障原因，我們又重新鋪設(shè)了 1根電纜，仍不能解決問題，經(jīng)過對比測試、檢查分析，得到的結(jié)論是在測溫信號中混進(jìn)了干擾信號，為此我們采

16、取了如下處理方法。1.1改變信號接地方式熱電阻測溫信號通常采用三線制接線方式，使用KYVRP4 X 1.屏蔽電纜引至DCS現(xiàn)場站PC室CCF中繼柜內(nèi)，電纜屏蔽，在中繼柜內(nèi)接地。解決的方法是將熱電阻 Pt100的B、b在中繼柜端子處與電纜屏蔽接在一起，將干擾信號引入大地，以此方法消除干擾信號，即可使計算機(jī)溫度顯示恢復(fù)正常。1.2改變信號傳送方式可在現(xiàn)場或現(xiàn)場站 PC室內(nèi)通過加裝Pt100熱電阻溫度變換器，將Pt100電阻信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn) DC420mA信號，并相應(yīng)改變計算機(jī)輸入信號通道，這種方法也可消除信號 傳輸過程中產(chǎn)生的干擾，使計算機(jī)顯示的溫度恢復(fù)正常，因為DC420mA信號的抗干擾能力非常強(qiáng)

17、，溫度變換器安裝位置可依現(xiàn)場實際情況決定，但最好選擇室內(nèi)安裝，這種方法的缺點(diǎn)是增加了設(shè)備投資 ，同時需要提供變換器電源。2水泥磨主電動機(jī)稀油站溫度異常的處理我廠水泥磨主電動機(jī)因大修處理而更換了1臺新電動機(jī)，軸承采用稀油潤滑，相應(yīng)增加了 1臺稀油潤滑站。該油站設(shè)有4個溫度測點(diǎn)，潤滑油箱溫度、加熱油溫、供油溫度和回油溫度。這臺稀油站安裝調(diào)試完畢，測溫系統(tǒng)、加熱控制及油泵工作正常，投入使用。水泥磨系統(tǒng)準(zhǔn)備開車生產(chǎn)，當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)等設(shè)備開車后，油箱溫度、供油溫度、回油溫度均發(fā)生溫 度顯示異常故障，而加熱油溫因環(huán)境溫度低，加熱器工作使油溫高而未受影響 。故障現(xiàn)象是在中控室 CRT顯示器上溫度顯示在 -30+

18、 30C之間無規(guī)律跳動，現(xiàn)場使用DT- 890C型數(shù)字萬用表測量上述熱電阻阻值沒有波動，更換計算機(jī)信號通道也未見好轉(zhuǎn)。由于在安裝時就發(fā)現(xiàn)從測溫元件到現(xiàn)場接線盒之間的傳輸導(dǎo)線使用的是普通導(dǎo)線，沒有屏蔽，故決定將從PC室到現(xiàn)場的連接電纜直接接到測溫元件端子上，中控室CRT上溫度顯示正常。2h后當(dāng)磨機(jī)主電動機(jī)開啟時，上述溫度再次發(fā)生回零故障，且在0+30 'C之間無規(guī)律跳動，因時間緊迫我們決定采取應(yīng)急措施在PC室將連接電纜屏蔽與 B、b端子連接在一起，以上各溫度顯示恢復(fù)正常，水泥磨正常開啟。主電動機(jī)潤滑油站負(fù)責(zé)向主電動機(jī)前后軸承提供潤滑油，如果潤滑油溫度測量岀現(xiàn)異常則主電動機(jī)不能開車，否則主

19、電動機(jī)軸承得不到有效保護(hù)，會引發(fā)重大事故，必須排除故障后才能開啟主電動機(jī)。因時間緊迫，未能對此故障做定量分析，但可以肯定這是干擾信號所引起的故障。3生料磨選粉機(jī)立軸溫度異常的處理我廠生料磨選粉機(jī)立軸為德國洪堡公司產(chǎn)品，按立軸安裝位置設(shè)計了上、中、下三點(diǎn)軸承溫度檢測。在中控室操縱臺 CRT顯示溫度分別為 RT50MA、RT50MB和RT50MC Sepa Bear Temp ，在正常工況下，RT50MA檢測溫度在69C左右，RT50MB檢測溫度在 78C左右，RT50MC檢測溫度在94 C左右。按設(shè)備保護(hù)要求，設(shè)置軸承報警溫度 H1為125 C,停機(jī)保護(hù)溫度H2為135 C，其中停機(jī)保護(hù)溫度 H

20、2作為選粉機(jī)連鎖停車條件之一 。自2000年5月以來，在生產(chǎn)工況和設(shè)備運(yùn)行正常的情況下 ，突然發(fā)生RT50MA報警，有時出現(xiàn)H1報警，有時出現(xiàn)H2報警，但隨即又恢復(fù)正常。當(dāng)發(fā)生H2報警時瞬間 溫度指示超過135C，造成選粉機(jī)跳停，隨即生料磨系統(tǒng)連鎖停車。通過檢查熱電阻及接線均未發(fā)現(xiàn)問題 ，采取將傳輸信號電纜屏蔽與 RT50MA的B、b連接在一起的方法也未 能消除此故障。處理方法：采取加裝溫度變換器的方法，將電阻信號轉(zhuǎn)換為 DC420mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸入DCS系統(tǒng)相應(yīng)的信號通道，解決了 RT50MA溫度檢測異常故障。溫度變換器盡可能 安裝在外部環(huán)境較好的地方，我們將其裝在DCS現(xiàn)場PC站CCF中繼柜

21、內(nèi)。以后RT50MB、RT50MC也相繼發(fā)生同樣故障，在檢查熱電阻及接線沒有問題后，我們采用了同樣的處理方法解決了故障 。8月我廠設(shè)備檢修后開車時，選粉機(jī)潤滑油溫度 RT- 51突然發(fā)生H2報警造成選粉機(jī)開車條件不滿足而無法開車，我們立即著手檢查未發(fā)現(xiàn)任何問題 ，隨即該溫度又恢復(fù)正常顯示，查看溫度趨勢與RT50MA相似，我們立即采取上述方法給予解決，使生料磨系統(tǒng)順利開車。4小結(jié)在工礦企業(yè)中電磁兼容是一個突岀而重要的問題，自動檢測所涉及的基本上都是弱電信號，在信號傳輸過程中極易受到電磁干擾。受工廠條件限制，不能對這些干擾進(jìn)行實時監(jiān)測，給抗干擾工作的解決帶來較大難度 ，但在有條件的情況下應(yīng)使電纜走

22、向和分布合理化，即強(qiáng)弱電纜分層敷設(shè)，必要時對弱電信號電纜加裝屏蔽保護(hù)不失為一項重要的抗干擾措施。熱電阻工作原理熱電阻是中低溫區(qū)最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。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的， 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。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(yīng)進(jìn)行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示，即Rt=Rtoi+a-to）式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫

23、度t0 （通常t0=0 C）時對應(yīng)電阻值；a為溫度系數(shù)。半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值和溫度關(guān)系為Rt=AeB/t式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決于半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)的常數(shù)。相比較而言，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上），但互換性較差，非線性嚴(yán)重，測溫范圍 只有-50300C左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于-200500C范圍內(nèi)的溫度測量，其特點(diǎn)是測 量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應(yīng)用極其廣泛。熱電阻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)用最多的是鉑和銅，此

24、外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻種類（1）精密型熱電阻：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實體，它的外徑一般為© 2 © 8mm,最小可達(dá)© mm 與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)： 體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后?。?機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；

25、能彎曲，便于安裝； 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，緊貼在溫度計端面。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)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于BlaB3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險場所的溫度測量。工業(yè)上常用金屬熱電阻 從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導(dǎo)體都有這個性質(zhì)，但并不是都能用作測溫?zé)犭娮?，作為熱電阻的金屬材料一般要求：盡可 能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電

26、阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能 、材 料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關(guān)系（最好呈線性關(guān)系）。目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高 電阻變化率越??；銅電阻在測溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系，溫度線數(shù)大，適用于無腐蝕介質(zhì)，超過150易被氧化。中國最常用的有R0=1（n、R0=10CD 和R0=100CD 等幾種，它們的分度號分別為 Pt10、PtIOO、PtIOOO ;銅電阻有R0=50Q 和R0=10CD 兩 種，它們的分度號為Cu50和Cu100。其中Pt

27、IOO和Cu50的應(yīng)用最為廣泛。熱電阻的信號連接方式熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)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(jié)果會有較大的影響。目前熱電阻的引線主要有三種方式O1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r, r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合02三線制：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

28、使用，可 以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。03四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)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(zhuǎn)換成電壓 信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表?？梢娺@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(dǎo)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(dǎo)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隨環(huán) 境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩

29、根分別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(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差。工業(yè)上一般都采用三線制接法。熱電偶產(chǎn)生的是毫伏信號，不存在這個問題。熱電阻測溫系統(tǒng)的組成(1)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。必須注意以下兩點(diǎn)： 熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致 為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章(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實體，它的外徑一般為© 2 © 8mm,最小可達(dá)© mm 與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)： 體積小，內(nèi)部無空氣隙，

30、熱慣性上，測量滯后??； 機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊； 能彎曲，便于安裝 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，緊貼在溫度計端面。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。熱電偶和熱電阻的區(qū)別熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫，盡管其作用相同都是測量物體的溫度，但是他們的原理

31、與特點(diǎn)卻不盡相同首先，介紹一下熱電偶，熱電偶是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件，他的主要特點(diǎn)就是測吻范圍寬，性能比較穩(wěn)定，同時結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)響應(yīng)好，更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號，便于自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo) 體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，當(dāng)兩個接點(diǎn)處的溫度不同時，回路中將產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，又稱為塞貝克效應(yīng)。閉 合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度，所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時，因為他們的電子密度不同所

32、以產(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散，當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他 們接觸點(diǎn)的溫度。目前國際上應(yīng)用的熱電偶具有一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 ，國際上規(guī)定熱電偶分為八個不同的分度，分別為B，R，S，K，N， E, J和T,其測量溫度的最低可測零下270攝氏度，最高可達(dá)1800攝氏度，其中B，R，S屬于鉑系列的熱電偶，由于鉑屬于貴重金 屬，所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。熱電偶的結(jié)構(gòu)有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護(hù)套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護(hù)套管三者組合裝配 后，經(jīng)過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞，這種導(dǎo)線我們稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。不同的熱電偶需要不同的補(bǔ)償導(dǎo)線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠(yuǎn)離電源，從而使參比端溫度穩(wěn)定。補(bǔ) 償導(dǎo)線又分為補(bǔ)償型和延長型兩種，延長導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤?，但是實際中，延長型的導(dǎo)線也并不是用