温度变送器中选择热电偶和热电阻有什么区别
热电偶:热电偶与热电阻之间有些什么关联
热电偶:热电偶与热电阻之间有些什么关联
热电偶的基本原理
热电偶是用于测量温度的一种传感器,它由两种不同金属制成的导线组成,称为“Thermocouple”。当两种金属接触时,会产生一个由温度引起的微小电势差,这种现象称为“Seebeck效应”。这种电势差的大小与金属的种类、接触点间距和温度差成正比。
热电偶的应用领域
热电偶可以被应用于各种温度测量场合,如制造业、化学工业、能源开采、实验室、医疗设备等。它们被广泛地用于测量炉温、电机和发动机温度、制冷设备操作的温度、食品加工、化学工艺以及许多其他应用中。
热电偶和热电阻的比较
虽然热电偶和热电阻都用于测量温度,但它们各有优点和缺点。以下是一些主要的比较:
精度
热电偶通常比热电阻具有更高的精度和稳定性,因为热电偶的电势差是比较大的,可以更容易地被检测和测量。
响应时间
热电阻通常比热电偶具有更快的响应时间。这是因为热电阻可以更快地响应温度的变化。
温度范围
热电偶可以被使用于更广泛的温度范围内,通常从-200℃至+1800℃,而热电阻通常只适用于较窄的温度范围内。
环境影响
热电偶对环境因素,例如振动、湿度和化学性质,比热电阻更具有抗干扰性。
热电偶和热电阻的关联
尽管热电偶和热电阻之间存在一些不同,它们也有一些共同点。它们都可以被使用于测量温度,都可以被用于自动控制过程,都可以连接到电脑记录数据。
此外,热电偶和热电阻可以被使用于相同的应用领域,如制造业、实验室和化学工业。
在实际应用时,热电偶和热电阻往往会被结合在一起使用。例如,在实验室中使用热电偶快速测量温度,而使用热电阻提供更准确的数据进行校准。在燃气炉等高温应用中,首选的温度计测量方法为热电偶,但为了对热电偶的输出进行检验,还会使用热电阻。
关于PT100和热电偶
关于PT100
一.PT100的连接方式:
1连接方式有直插式,螺纹连接,法兰连接
2原理:热电阻的信号连接方式
热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。
目前热电阻的引线主要有三种方式
○1二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
○2三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的[1]。
○3四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。
热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。
常用变送器的原理及应用
常用变送器的原理及应用
1. 引言
变送器是一种广泛应用于工业自动化领域的设备,用于将各种过程参数(例如
温度、压力、液位等)转换为标准信号输出。本文将介绍常用变送器的工作原理及其在工业领域中的应用。
2. 常见的变送器类型
2.1 温度变送器
•温度变送器是将温度信号转换为标准信号输出的设备。
•常见的温度变送器有热电偶变送器和热电阻变送器。
•热电偶变送器通过热电偶将温度转换为电压信号输出。
•热电阻变送器则通过热敏电阻将温度转换为电阻信号输出。
2.2 压力变送器
•压力变送器用于将压力信号转换为标准信号输出。
•常见的压力变送器有压力传感器和压力变送器。
•压力传感器可直接将压力转换为电压或电流信号输出。
•压力变送器则将压力转换为标准信号输出,如4-20mA电流信号。
2.3 液位变送器
•液位变送器用于将液位信号转换为标准信号输出。
•常见的液位变送器有浮子式液位变送器和压力式液位变送器。
•浮子式液位变送器通过浮子的上下运动将液位转换为电信号输出。
•压力式液位变送器则通过测得液体压力将液位转换为标准信号输出。
2.4 流量变送器
•流量变送器用于将流体流量转换为标准信号输出。
•常见的流量变送器有涡轮流量计和超声波流量计。
•涡轮流量计通过测量涡轮的转速将流量转换为电信号输出。
•超声波流量计则通过超声波测量流体流速将流量转换为标准信号输出。
3. 变送器的工作原理
•变送器的工作原理基于不同的物理量转换原理。
•温度变送器可利用热电偶或热电阻测量温度,并将信号转换为标准电流或电压输出。
•压力变送器可利用传感器测量压力,并将信号转换为标准电流或电压输出。
热电偶和热电阻的区别详解
在工业自动化领域中,测量温度是一项非常重要的任务。而热电偶和热电阻是常用的两种测温元件,它们的工作原理和性质有所不同,因此在具体使用时需要根据实际需求进行选择。下面将对热电偶和热电阻进行详细介绍,并比较它们之间的区别。
一、热电阻和热电偶的测量原理。
1、热电偶的测量原理。
热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
热电偶由两根不同导线(热电极)组成,它们的一端是互相焊接的,形成热电偶的测量端(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中;而热电偶的另一端(参比端或自由端)则与显示仪表相连。如果热电偶的测量端与参比端存在温度差,则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。
2、热电阻的测量原理
热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。当被测介质有温度梯度时,则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。
二、热电偶和热电阻的二次侧测量表性能比较。
1,热电偶测量温度的基本原理是热电效应。二次表是一个检伏计或为了提高精度时使用电子电位差计等。
2,电阻是基于导体和半导体的电阻值随温度而变化的特性而工作的,二次表是一个不平衡电桥。
三、热电偶和热电阻的基本线制。
1,由热电偶测温原理可知,只有在其冷端温度恒定时,被测温度才与热电势成单值函数关系。在实际使用中,就用一种热电特性与相应热电偶特性相似的廉价的连接导线(也称为补偿导线),使热电偶冷端引伸到温度相对恒定的地方(最好为0度),如用铜--康铜做补偿导线来引申镍铬---镍硅热电阻。因此,热电偶到二次表延长线是两根。2,热电阻与二次表之间是用铜导线连接的,为了减小环境变化引起的测量误差,一般均采用三线制接法,其中有两根导线将热电阻串联于相邻的两个桥臂上,另一根导线是引来电源。
热电偶热电阻的区别.
热电偶/热电阻的区别
热电偶是一种测温度的传感器,与热电阻一样都是温度传感器,但是他和热电阻的区别主要在于:
一、信号的性质,热电阻本身是电阻,温度的变化,使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热耦,是产生感应电压的变化,他随温度的改变而改变。
二、两种传感器检测的温度范围不一样,热阻一般检测0-150度温度范围,最高测量范围可达600度左右(当然可以检测负温度)。
热耦可检测0-1000度的温度范围(甚至更高)所以,前者是低温检测,后者是高温检测。
三、从材料上分,热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料,热耦是双金属材料,既两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属丝的两端产生电势差。
四、PLC 对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的,这句话是没问题,但一般PLC 都直接接入4~20ma 信号,而热电阻和热电偶一般都带有变送器才接入PLC 。要是接入DCS 的话就不必用变送器了!热电阻是RTD 信号,热电偶是TC 信号!
五、PLC 也有热电阻模块和热电偶模块,可直接输入电阻和电偶信号。
六、热电偶有J 、T 、N 、K 、S 等型号,有比电阻贵的,也有比电阻便宜的,但是算上补偿导线,综合造价热电偶就高了。
热电阻是电阻信号, 热电偶是电压信号。
七、热电阻测温原理是根据导体(或半导体)的电阻随温度变化的性质来测量的,测量范围为负00~500度,常用的有铂电阻(Pt100、Pt10 、铜电阻Cu50(负50-150度)。
热电偶测温原理是基于热电效应来测量温度的,常用的有铂铑——铂(分度号S ,测量范围0~1300度)、镍铬——镍硅(分度号K ,测量范围0~900度)、镍铬——康铜(分度号E ,
温度变送器
温度变送器
一体化温度变送器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。
热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后,再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿,经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4~20mA的恒流信号。
热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后,再由线性电路消除热电势与温度的非线性误差,最后放大转换为4~20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故,变送器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接触不良时,变送器会输出最大值(28mA)以使仪表切断电源。
一体化温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。
一体化温度变送器的输出为统一的4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。也可根据用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。
SBW系列温度变送器模块为24V供电、二线制的一体化变送器。产品采用进口集成电路,将热电阻或热电偶的信号放大,并转换成4-20mA的输出电流,或0~5V的输出电压。其中铠装变送器可以直接测量气体或液体的温度特别适用于低温范围测量,克服了冷凝水对测温所带来的影响.
温度变送器热电阻与热电偶的差别
温度变送器热电阻与热电偶的差别
-200----500 度选热电阻500-200度选热电偶
选择热电偶要根据使用温度范围、所需精度、使用气氛、测定对象的性能、响应时间和经济效益等综合考虑。
1、测量精度和温度测量范围的选择
使用温度在1300~1800℃,要求精度又比较高时,一般选用B型热电偶;要求精度不高,气氛又允许可用钨铼热电偶,高于1800℃一般选用钨铼热电偶;使用温度在1000~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶;在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶,低于400℃一般用E型热电偶;250℃下以及负温测量一般用T型电偶,在低温时T型热电偶稳定而且精度高。
2、使用气氛的选择
S型、B型、K型热电偶适合于强的氧化和弱的还原气氛中使用,J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛,若使用气密性比较好的保护管,对气氛的要求就不太严格。
3、耐久性及热响应性的选择
线径大的热电偶耐久性好,但响应较慢一些,对于热容量大的热电偶,响应就慢,测量梯度大的温度时,在温度控制的情况下,控温就差。要求响应时间快又要求有一定的耐久性,选择铠装偶比较合适。
4、测量对象的性质和状态对热电偶的选择
运动物体、振动物体、高压容器的测温要求机械强度高,有化学污染的气氛要求有保护管,有电气干扰的情况下要求绝缘比较高。
选型流程:型号--分度号—防爆等级—精度等级—安装固定形式—保护管材质—长度或插入深度。
热电阻和热电偶的区别
热电阻和热电偶的区别
热电偶是一种测温度的传感器,与热电阻一样都是温度传感器,但是他和热电阻的区别主要在于:
一、信号的性质,热电阻本身是电阻,温度的变化,使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热耦,是产生感应电压的变化,他随温度的改变而改变。
二、两种传感器检测的温度范围不一样,热阻一般检测0-150度温度范围,最高测量范围可达600度左右(当然可以检测负温度).
热耦可检测0-1000度的温度范围(甚至更高)所以,前者是低温检测,后者是高温检测。
三、从材料上分,热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料,热耦是双金属材料,既两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属丝的两端产生电势差。
四、PLC对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的,这句话是没问题,但一般PLC都直接接入4~20ma信号,而热电阻和热电偶
一般都带有变送器才接入PLC。要是接入DCS的话就不必用变送器了!热电阻是RTD信号,热电欧是TC信号!
五、PLC也有热电阻模块和热电偶模块,可直接输入电阻和电偶信号。
六、热电偶有J、T、N、K、S等型号,有比电阻贵的,也有比电阻便宜的,但是算上补偿导线,综合造价热电偶就高了。
热电阻是电阻信号,热电偶是电压信号
七、热电阻测温原理是根据导体(或半导体)的电阻随温度变化的性质来测量的,测量范围为负00~500度,常用的有铂电阻(Pt100、Pt10)、铜电阻Cu50(负50-150度)。
热电偶测温原理是基于热电效应来测量温度的,常用的有铂铑——铂(分度号S,测量范围0~1300度)、镍铬——镍硅(分度号K,测量范围0~900度)、镍铬——康铜(分度号E,测量范围0~600度)、铂铑30——铂铑6(分度号B,测量范围0~1600度)。
热电偶与热电阻
电偶一般用于中高温的测量,而热电阻主要是低温的测量。采用何种,具体看看下面的介绍:
热电偶
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是:
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成
(1)热电偶的种类
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
热电偶与热电阻
热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.
首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测吻范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J 和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组
热电偶与热电阻的区别pt100与cu50的区别
热电偶
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是:
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图2-1-1所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成
(1)热电偶的种类
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:
热电偶和热电阻的相应速度
热电偶和热电阻的相应速度
热电偶和热电阻是两种常见的温度传感器,它们在测量温度时
具有不同的响应速度。
首先,让我们来看热电偶。热电偶是由两种不同金属连接而成
的传感器,当两种金属连接处受到温度变化时会产生电动势。热电
偶由于其热质量小、热响应快的特点,因此具有较快的响应速度。
当温度发生变化时,热电偶能够快速地产生对应的电信号,因此在
需要快速反应的温度测量场合,热电偶是一个较好的选择。
其次,我们来看热电阻。热电阻是利用材料电阻随温度变化的
特性来测量温度的传感器。一般情况下,热电阻由于其材料的热容
量较大,因此响应速度相对较慢。当环境温度发生变化时,热电阻
需要一定的时间来达到稳定状态,并产生对应的电阻数值。因此,
在需要快速响应的温度测量场合,热电阻可能不如热电偶那样适用。
此外,响应速度还与传感器本身的特性、制造工艺、使用环境
等因素有关。在实际应用中,需要根据具体的测量需求和环境条件
选择合适的温度传感器,以确保准确、可靠地进行温度测量。
综上所述,热电偶通常具有较快的响应速度,适用于需要快速反应的温度测量场合;而热电阻的响应速度相对较慢,适用于对响应速度要求不那么严格的温度测量场合。在选择温度传感器时,需要综合考虑各种因素,以选择最适合的传感器来满足实际需求。
热电偶、热电阻的选用
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热电偶、热电阻的选用
1、选择
热电偶和热电阻都是常用工业测温元件,一般热电偶用于较高温度的测量,在500℃以下(特别300℃以下),用热电偶测温就不十分妥当。这是因为:
(1)在中低温区,热电偶输出的热电势很小,对测量仪表放大器和抗干扰要求很高;
(2)由于参比端温度变化不易得到完全补偿,在较低温度区内引起的相对误差就很突出。
所以,在中低温区采用热电阻进行测温。
另外,选用热电偶和热电阻时,应注意工作环境,如环境温度、介质性质(氧化性、还原性、腐蚀性)等,选择适当的保护套管、连接导线等。
2、安装
(1)选择有代表性的测温点位置,测温元件有足够的插入深度。测量管道流体介质温度时,应迎着流动方向插入,至少与被测介质正交。测温点应处在管道中心位置,且流速最大。
(2)热电偶或热电阻的接线盒的出线孔应朝下,以免积水及灰尘等造成接触不良。防止引入干扰信号。
(3)检测元件应避开热辐射强烈影响处。要密封安装孔,避免被测介质逸出或冷空气吸入而引起误差。
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3、使用
热电偶测温时,一定要注意参比端温度补偿。除正确选择补偿导线,正、负极性不能接反外,热电偶的分度号应与配接的变送、显示仪表分度号一致。在与1采用补偿电桥法进行参比端温度补偿的仪表(如电子电位差计、温度变送器等)配套测温时。热电偶的参比端要与补偿电阻感受相同温度。
金属热电阻在与自动平衡电桥、温度变送器等配套使用时,为了消除连接导线阻值变化对测量的影响,除要求固定每根导线的阻值外,还有采用三导线法。此外,热电偶分度号要与配接的温度变送器、显示仪表分度号一致。
热电阻与热电偶的区别及安装检修规程
基于热电效应来测量温度的,常用的有铂铑——铂(分度号S, 测量范围0~1300度)、镍铬——镍硅(分度号K,测量范围0~900 度)、镍铬——康铜(分度号E,测量范围0~600度)、铂铑30 ——铂铑6(分度号B,测量范围0~1600度)。
2. 热电偶、热电阻的应用原理
热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是 测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同。
度的变化来看,大部分金属导体都有这个性质,但并不是都能用作测温 热电阻,作为热电阻的金属材料一般要求:尽可能大而且稳定的温度系 数、电阻率要大(在同样灵敏度下减小传感器的尺寸)、在使用的温度 范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化 要有间值函数关系(最好呈线性关系)。目前应用最广泛的热电阻材料 是铂和铜:铂电阻精度高,适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有 一定的非线性,温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内电阻值 和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无腐蚀介质,超过150易被氧 化。中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种,它们的分度 号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种,它们 的分度号为Cu50和Cu100。其中 Pt100和Cu50的应用最为广泛。 热电阻 的信号连接方式热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通 常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表 上。工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因 此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。目前热电阻的引线主要有 三种方式:
ntc热敏电阻和热电偶
ntc热敏电阻和热电偶
NTC热敏电阻是一种负温度系数热敏元件,其电阻值随温度的变化而变化。当温度升高时,NTC热敏电阻的电阻值下降;当温度降低时,电阻值上升。这种特性使得NTC热敏电阻在温度测量和温度补偿等方面起到重要作用。
NTC热敏电阻主要由氧化物陶瓷材料制成,常见的有锡氧化锑、锰铜氧化物等。它们具有较高的灵敏度和广泛的温度范围,通常应用于温度控制、温度补偿、温度测量等领域。
热电偶是利用热电效应原理制成的温度传感器。它由两种不同金属或合金的导线连接而成,形成一个闭合回路。当热电偶的两个连接点处于不同温度时,会产生一个电动势,即热电势,通过测量热电势的大小可以推算出温度的变化。
常见的热电偶有K型、J型、T型等,它们分别由不同金属或合金组成,具有不同的温度测量范围和精度。热电偶具有广泛的应用领域,包括工业自动化、石油化工、航空航天等。
NTC热敏电阻和热电偶在温度测量方面都有其独特的优势和适用场景。选择使用哪种传感器取决于具体的应用需求,包括测量范围、精度要求、环境条件等因素。
温度变送器的原理及应用实验报告
温度变送器的原理及应用实验报告
1. 引言
温度变送器是一种用于测量和转换温度信号的设备,广泛应用于工业自动化控
制系统中。本实验旨在探究温度变送器的原理及其在实际应用中的表现。
2. 实验目的
•了解温度变送器的基本工作原理
•学习利用温度变送器进行温度测量和信号转换
•分析温度变送器在不同应用场景中的性能表现
3. 实验原理
温度变送器是一种传感器,通常由温度传感器、信号转换电路和输出模块组成。其中,温度传感器负责测量温度,信号转换电路将温度信号转换为标准化的电信号,输出模块则将电信号输出到控制系统中。
温度传感器可以使用热电偶、热电阻或半导体传感器等。热电偶通过在两个不
同金属导线的接头处产生热电势来测量温度;热电阻则通过利用电阻随温度变化的特性来测量温度;半导体传感器则是利用半导体材料在温度变化下电阻的变化。
信号转换电路是将温度传感器输出的低电平信号转换为可用的标准化电信号,
例如4-20mA电流信号或0-10V电压信号。这样的电信号可以更方便地传输到控
制系统中进行处理。
4. 实验步骤
1.准备温度变送器实验装置,包括温度传感器、信号转换电路和输出模
块。
2.将温度传感器正确连接到信号转换电路。
3.将信号转换电路与输出模块进行连接。
4.将实验装置连接到控制系统中。
5.设置控制系统,选择合适的测量范围和输出方式。
6.运行实验,记录温度变送器输出的电信号值。
7.根据测量结果分析温度变送器的性能,比较不同温度变送器的表现差
异。
5. 实验结果与分析
经过实验测试,我们得到了温度变送器的输出电信号值。根据实际测量的温度
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温度变送器中选择热电偶和热电阻有什么区别?工作原理?
热电偶一般用于中高温的测量,而热电阻主要是低温的测量。采用何种,具体看看下面的介绍:
热电偶
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是:
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势因而在回路中形成一个大小的电流这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成
(1)热电偶的种类
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:
①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;
④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.热电偶冷端的温度补偿
由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。
热电阻
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
1、热电阻测温原理及材料
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑
等材料制造热电阻。
2、热电阻的类型
1)普通型热电阻
从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
2)铠装热电阻
铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2--φ8mm,最小可达φmm。与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。
3)端面热电阻
端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
4)隔爆型热电阻
隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c 级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
关于温度变送器,您可以看看下面的介绍:
1、温度变送器的用途
温度变送器用于温度测量,本文将温度变送器定义为应用温度传感器进行温度检测,通过转换电路将温度传感器的信号转换为标准电流信号、标准电压信号的温度测量装置。
2、温度变送器的分类
从信号输出接口上分为4~20mA,0~10mA,0~20mA,0~5V,0~10V等,或数字/频率接口和其他接口;
从结构和安装形式上分为壁挂式,风道式,探棒式;
从温度传感器和转换电路的距离上分为一体式或分体式;
还有防爆等类型产品。
3、温度变送器的基本原理
应用温度传感器进行温度检测,其温度传感器通常为热电阻、热敏电阻、集成温度传感器、半导体温度传感器等,然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为标准电流信号或标准电压信号。
4、温度变送器的主要技术参数
温度测量范围
温度测量准确度
温度测量信号输出形式
温度变送器的结构形式和安装形式
5、温度变送器的选用
根据测量范围选择
可以参考其使用的温度传感器类型,参见温度传感器选型;
根据精度要求选择
可以参考其使用的温度传感器类型,参见温度传感器选型;
根据信号接口选择
可以选择4~20mA,0~10mA,0~20mA,0~5V,0~10V等,或数字/频率接口和其他接口;
根据结构形式和安装要求选择,如室内安装,选用壁挂型。
工作原理:
热电阻Pt100:通过感应温度变化达到阻值的变化
温度变送器:
1.通过确认阻值的不同计算出当前的温度
2.再根据热电阻的量程变送输出对应的标准信号(4-20mA)值
即:温度变化--热电阻--电阻变化--温度变送器--4~20mA信号
举个例子:Pt100的量程为:-199.9度-600.0度
温度变送器就把这个转化为标准信号后对应的4mA就是-199.9度20mA就是600.0度通过确认变送器输出的电流大小就可以知道当前的温度值。