热电阻热电偶基础知识资料
热电阻热电偶基础知识资料
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热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理1.1热电偶测温基本原理1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1热电偶的种类1.2.2热电偶的结构形式1.3热电偶冷端的温度补偿1.4温度测量仪表的分类2热电阻的应用原理2.1热电阻测温原理及材料2.2.1精通型热电阻2.2.2铠装热电阻2.2.3端面热电阻2.2.4隔爆型热电阻2.3热电阻测温系统的组成热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
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。
1.1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的两个接触点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定大小的电流,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。
1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1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。
1.2.2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。
热电阻、热电偶
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2 、 中间导体定律 该定律内容是: 由不同材料组成的闭合回路中 , 若各种材料接触点的
温度都相同 , 则回路中热电势的总和等于零 。根据中间导体定律还可以得出如下 结论:
(1)在热电偶回路中接入第三种均质材料 , 只要保证所接入材料两端温度 相同 , 就不会影响热电偶的热电势 。 图2 -6是两种接入中间导体的热电偶回路。
根据中间导体定律 , 只要保证连接导线和显示仪表接入热电偶回路时两连接端 的温度相同 , 就不会改变热电势 。另外 , 热电偶的热端焊接点也相当于第三种金 属 , 只要它与热电极接触良好 ,整个接点温度一致 , 也不会影响热电偶回路的热
3 、 中间温度定律
热电偶A 、B在接点温度为t1 、t3 时的热电势等于热电偶A 、B在接点温度分别 为t1 , t2和t2 , t3 时热电势的代数和 , 即
EAB(t1 , t3 )=EAB(t1 , t2 )+EAB(t2 , t3) 由此定律可得如下结论:
(1) 已知热电偶在某一给定冷端温度下进行的分度 , 只要引入适当的修正 , 就可在另外的冷端温度下使用 。该定律为制定和使用热电偶的热电势一温度 关系 即分度表奠定了理论基础 。 因为热电偶分度表是在冷端温度t0 =0℃时热 电势与热端温度的关系 , 根据中间温度定律便可以算出任何冷端温度时的热 电势值。
比较法校验是用标准热电偶与被校热电偶测同一稳定对象的温度来进行的。 一般用管式电炉作为被测对象 ,通过手动操作或温度控制器控制调整电炉的 温度 , 并稳定在预定的温度值上 。标准热电偶一般采用比被校热电偶精确度 更高的铂铑10-铂热电偶。
热电偶和热电阻的区别与识别方法
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热电偶和热电阻的区别与识别方法热电偶和热电阻是工业上常用的两种温度传感器,它们在测量温度方面具有很好的性能。
然而,它们的工作原理和特点有很大的区别。
本文将就热电偶和热电阻的区别及识别方法进行详细的介绍,希望能够为大家对这两种传感器有一个更深入的了解。
一、热电偶和热电阻的工作原理1. 热电偶的工作原理热电偶是利用两种不同材料的热电势差产生的原理来测量温度的。
当两种不同金属相接形成闭合回路后,如果两个接头处于不同的温度下,就会在回路中产生一个热电动势,这种现象称为热电效应。
通过测量这个热电动势的大小,就可以确定两个接头处的温度差,从而测量出被测物体的温度。
热电偶的优点是测量范围广,精度高,响应速度快,但是对环境条件和测量电路的影响比较敏感。
2. 热电阻的工作原理热电阻是利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的。
一般情况下,热电阻的电阻值随温度升高而增大,利用这个特性可以通过测量热电阻的电阻值来确定被测物体的温度。
热电阻的优点是测量精度高,线性好,但是响应速度相对较慢,不适合对温度变化较快的物体进行测量。
二、热电偶和热电阻的区别1. 原理区别热电偶利用热电效应来测量温度,而热电阻利用电阻随温度变化的特性来测量温度,两者的工作原理完全不同。
2. 测量范围区别热电偶的测量范围更广,可以用于测量-200℃至1800℃范围内的温度;而热电阻的测量范围相对较窄,一般在-200℃至600℃之间。
3. 线性特性区别热电偶的温度-电压变化是非线性的,而热电阻的温度-电阻变化是线性的。
4. 响应速度区别热电偶由于其工作原理的特性,响应速度比较快,适合对温度变化较快的物体进行测量;而热电阻的响应速度相对较慢,不适合对温度变化较快的物体进行测量。
5. 环境条件影响区别热电偶对环境条件和测量电路的影响比较敏感,容易受到干扰;而热电阻对环境条件和测量电路的影响相对较小。
6. 价格区别由于其工作原理和特性的不同,热电偶的制作工艺相对较为复杂,成本较高;而热电阻的制作工艺相对简单,成本较低。
热电偶和热电阻的知识
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热电偶温度计热电现象和关于热电偶的基本定律热电偶温度计由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
它被广泛用于测量-200~1300℃范围内的温度。
在特殊情况下,可测至2800℃的高温或4K 的低温。
热电偶能把温度信号转变为电信号,便于信号的远传和多点切换测量,具有结构简单、制作方便、准确度高、热惯性小等优点。
1. 热电偶测温原理由两种不同的导体或半导体A 或B 组成的闭合回路,如果使两个接点处于不同的温度t 0、t ,则回路中就有电动势出现,称为热电势,这一现象称为热电效应。
热电势是温度t 0和t 的函数,恒定接点温度t 0,则热电势是温度t 的单值函数,只要测得热电势的大小,便可得到被测温度t 。
热电势由温差电势与接触电势组成。
温差电势:是指一根导体上因两端温度不同而产生的热电动势。
同一导体两端温度不同时,高温端(测量端、工作端、热端)电子的运动速度大于低温端电子(参比端、自由端、冷端)的运动速度,单位时间内高温端失电子带正电,低温端得电子带负电,高、低温端之间形成一个从高温端指向低温端的静电场。
该电场阻止高温端电子向低温端的动;加大低温端电子向高温端的运动速度,当运动达到动态平衡时,导体两端产生相应的电位差,该电位差称为温差电势。
温差电势的方向:由低温端指向高温端。
温差电势的大小:,()dt dtt N d N e k t t e t tt t )(1,00⎰=,式中k 为波尔兹曼常数;e 为电子电量t N 为导体内的电子密度,是温度的函数;t 、to 是导体两端的温度。
可见温差电势的大小与导体的性质和导体两端温度有关,而与导体长度、截面大小以及沿导体长度方向的温度分布无关。
热端 测量端 工作端冷端自由端参比端热电极B(e AB ()0t AB (,t t e (0,t t e B热电偶回路的总电势接触电势:是在两种不同材料A 和B 的接触点产生的。
A 、B 材料有不同的电子密度,设导体A 的电子密度n A 大于导体B 的电子密度n B ,则从A 扩散到B 的电子数要比从B 扩散到A 的多,A 因失电子而带正电荷,B 因得电子而带负电荷,于是在A 、B 的接触面上便形成一从A 到B 的静电场。
热电阻热电偶基础知识讲解
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热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理1.1热电偶测温基本原理1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1热电偶的种类1.2.2热电偶的结构形式1.3热电偶冷端的温度补偿1.4温度测量仪表的分类2热电阻的应用原理2.1热电阻测温原理及材料2.2.1精通型热电阻2.2.2铠装热电阻2.2.3端面热电阻2.2.4隔爆型热电阻2.3热电阻测温系统的组成热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
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。
1.1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的两个接触点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定大小的电流,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。
1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1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。
1.2.2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。
热电阻与热电偶
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热电阻与热电偶热电阻和热电偶是常见的温度传感器,它们在工业控制系统和实验室中广泛应用。
它们都能够将温度变化转化为电信号,但原理和特性有所不同。
一、热电阻热电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
常见的热电阻材料有铂、镍、铜等。
其中,铂热电阻是最常用的一种。
铂热电阻的优点是抗腐蚀性好、线性度高、稳定性好等。
它的工作原理是根据热电阻材料的电阻随温度的变化规律,通过测量电阻值来推算温度。
热电阻的测量精度较高,通常可以达到0.1℃。
但它的响应速度较慢,适用于温度变化较缓慢的场合。
在工业控制系统中,热电阻常被用于测量液体、气体等介质的温度。
二、热电偶热电偶是利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度的传感器。
常见的热电偶材料有铜/常铜、铜/镍等。
工作原理是当两种不同材料的接触点温度不同时,会产生热电势差,通过测量热电势差来推算温度。
热电偶具有响应速度快、测量范围广的特点。
它可以测量极高和极低温度,适用于温度变化较快的场合。
在工业控制系统中,热电偶常被用于测量高温炉、燃烧器等的温度。
三、热电阻与热电偶的比较热电阻和热电偶都是常见的温度传感器,它们各有优缺点,应根据具体的应用场景选择合适的传感器。
热电阻的优点是测量精度高、稳定性好,适用于温度变化缓慢的场合。
但它的响应速度较慢,不适用于温度变化较快的场合。
热电偶的优点是响应速度快、测量范围广,适用于温度变化较快的场合。
但它的测量精度相对较低,受到环境干扰较大。
在选择热电阻或热电偶时,还需考虑以下因素:测量范围、测量精度、响应速度、使用环境等。
根据具体需求,选择适合的传感器。
总结:热电阻和热电偶是常见的温度传感器,它们在工业控制系统和实验室中被广泛应用。
热电阻利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度,热电偶利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度。
热电阻测量精度高,稳定性好,适用于温度变化缓慢的场合;热电偶响应速度快,测量范围广,适用于温度变化较快的场合。
热电偶和热电阻的知识.
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热电偶温度计热电现象和关于热电偶的基本定律热电偶温度计由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
它被广泛用于测量-200~1300℃范围内的温度。
在特殊情况下,可测至2800℃的高温或4K 的低温。
热电偶能把温度信号转变为电信号,便于信号的远传和多点切换测量,具有结构简单、制作方便、准确度高、热惯性小等优点。
1. 热电偶测温原理由两种不同的导体或半导体A 或B 组成的闭合回路,如果使两个接点处于不同的温度t 0、t ,则回路中就有电动势出现,称为热电势,这一现象称为热电效应。
热电势是温度t 0和t 的函数,恒定接点温度t 0,则热电势是温度t 的单值函数,只要测得热电势的大小,便可得到被测温度t 。
热电势由温差电势与接触电势组成。
温差电势:是指一根导体上因两端温度不同而产生的热电动势。
同一导体两端温度不同时,高温端(测量端、工作端、热端)电子的运动速度大于低温端电子(参比端、自由端、冷端)的运动速度,单位时间内高温端失电子带正电,低温端得电子带负电,高、低温端之间形成一个从高温端指向低温端的静电场。
该电场阻止高温端电子向低温端的动;加大低温端电子向高温端的运动速度,当运动达到动态平衡时,导体两端产生相应的电位差,该电位差称为温差电势。
温差电势的方向:由低温端指向高温端。
温差电势的大小:,()dt dtt N d N e k t t e t tt t )(1,00⎰=,式中k 为波尔兹曼常数;e 为电子电量t N 为导体内的电子密度,是温度的函数;t 、to 是导体两端的温度。
可见温差电势的大小与导体的性质和导体两端温度有关,而与导体长度、截面大小以及沿导体长度方向的温度分布无关。
热端 测量端 工作端冷端自由端参比端热电极B(e AB ()0t AB (,t t e (0,t t e B热电偶回路的总电势接触电势:是在两种不同材料A 和B 的接触点产生的。
A 、B 材料有不同的电子密度,设导体A 的电子密度n A 大于导体B 的电子密度n B ,则从A 扩散到B 的电子数要比从B 扩散到A 的多,A 因失电子而带正电荷,B 因得电子而带负电荷,于是在A 、B 的接触面上便形成一从A 到B 的静电场。
热电偶和热电阻温计
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➢推论2:如果两种导体A,B对另一种导体C的 热电势已知,则这两种导体组成热电势=是 它们对参考导体热电势的代数和。
A+
t
EAC
C +C
t
ECB
+BA
t
EAB
B
EAB(t, t0 ) EAC(t, t0 ) ECB (t, t0 )
t0 推论2的用途:
已知热电极与标准铂 t0 电极配对的热电势,
分度表求t。 ?
2 .计算公式 E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)
用E(t,0) 查表求t 。
用镍铬--镍硅(K型)热电偶测温,热电偶参比端温度 为30℃。测得的热电势为28mV,求热端温度。
E(30,0) 1.203mV
E(T,30) 28mV
E(T,0) 28mV 1.203mV 29.203mV
补偿导线外形 A
B
屏蔽层 保护层
第二节 标准化和非标准化热电偶
一、热电极材料及性质 1)物理性质稳定,其热电性质不随时间变化 2)化学性质稳定,不易被氧化和腐蚀 3)灵敏度和线性度好 4)电导率高,电阻温度系数小 5)复制性好,以便交换 6)价格便宜
目前材料无法满足全部要求,不同条件下使 用不同的热电极材料。
【例1】有一个实际的热电偶测温系统,如下图所示, 设t=300C,tc=50C,t0= 20C,补偿电桥平 衡温度在 20C,显示仪表的零点调在 20C,
①求测量回路的总电势以及温度显示仪表的读 数。②如果补偿导线为普通铜导线,或显示仪 表为配E型热电偶的,则测量回路的总电势和温 度的显示值又各为多少?
第四章 热电偶和热电阻温度计
第一节 热电现象和关于热电偶的基本定律
热电偶热电阻资料
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热电偶温度计 热电阻温度计
一、热电偶的基本原理
热电偶测温主要利用热电效应 热电效应:两种不同的导体(或半导体)A和B组 成闭合回路,如下图所示。当A和B相接的两个 接点温度T和T0不同时,则在回路中就会产生一 个电势,这种现象叫做热电效应。由此效应所 产生的电势,通常称为热电势,用符号EAB(T, T0)表示。
标准化热电偶 1.铂—铂铑热电偶(S型)
测量温度:长期:1300℃、短期:1600℃。
2.镍铬—镍硅(镍铝)热电偶(K型)
测量温度:长期1000℃,短期1300℃。
3.镍铬—考铜热电偶(E型)
测量温度:长期600℃,短期800℃。
4.铂铑30—铂铑6热电偶(B型)
测量温度:长期可到1600℃,短期可达1800℃。
2.铜热电阻
特点:它的电阻值与温度的关系是线性的,电 阻温度系数也比较大,而且材料易提纯,价格 比较便宜,但它的电阻率低,易于氧化。
3.两线制测量线路
利用不平衡电桥测量。 缺点:即使被测温度没有变化,如果环境温度 发生变化,也会使测量值发生变化。 适用场合:环境温度恒定或变化不大的现场。
To
A
eA(T,To)
T
eA (T , T0 ) eA (T ) eA (T0 )
结论:
1.热电偶回路热电势的大小只与组成热 电偶的 材料 和材料两端连接点所处 的 温度 有关,与热电偶丝的直径、 长度及沿程温度分布无关。 2. 只有用 两种不同性质 的材料才能组 成热电偶,相同材料组成的闭合回路 不会产生热电势。
二、常用热电阻元件
1.铂热电阻 铂是一种贵金属。它的特点是精度高,稳定性好, 性能可靠,尤其是耐氧化性能很强。 铂在很宽的温度范围内约1200C以下都能保证上述 特性。铂很容易提纯,复现性好,有良好的工艺性, 可制成很细的铂丝(0.02mm或更细)或极薄的铂箔。 与其它材料相比,铂有较高的电阻率,因此普遍认 为是一种较好的热电阻材料。 缺点:铂电阻的电阻温度系数比较小; 价格贵
热电偶与热电阻
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热电偶与热电阻热电偶和热电阻是测量温度的两种常用传感器。
热电偶是利用不同金属热电势产生温度电动势来测量温度的一种传感器,而热电阻则是利用其自身电阻随温度变化而变化来测量温度的一种传感器。
热电偶主要由两种不同金属导线制成,这两种不同金属导线的接头被称为热电接头。
当温度发生变化时,热电接头中的两种金属导线的热电势也会相应地发生变化,从而产生一定的电信号输出,通过对电信号进行变换和放大,就可以得到相应的温度值。
热电偶具有灵敏度高、量程宽、测量点多、响应速度快、抗干扰能力强等特点,被广泛应用于各种工业和科学领域。
热电阻则是利用其自身电阻随温度变化而变化来测量温度的一种传感器。
热电阻的常用材料为铂(Pt100)和镍铬(Ni100),它们的电阻随温度的变化规律是非常稳定的,在一定温度范围内几乎呈线性变化趋势。
当温度发生变化时,热电阻的电阻值也会相应地发生变化,通过对电阻进行测量和计算,就可以得到相应的温度值。
热电阻具有精度高、稳定性好、响应速度快、线性度好等特点,被广泛应用于温度测量的各种场景中。
在应用上,热电偶和热电阻各有优劣,需要根据具体的场合和需求来选择。
例如,在较高温度场合下,热电偶的响应速度较快,抗干扰能力也较强,在高温场合中更为适用;而在精度要求较高的场合,热电阻由于其稳定性好、线性度高等特点,更为适用。
此外,也有一些场合需要同时采用热电偶和热电阻进行交叉验证,以提高温度测量的准确性和稳定性。
总之,热电偶和热电阻是测量温度的两种主要传感器,它们在不同的场合和需求下都具有各自的优劣和适用性。
在进行温度测量时,需要根据具体需求合理选择并进行有效应用,以确保温度测量结果的准确性和稳定性。
热电偶和热电阻
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热电偶和热电阻热电偶和热电阻是两种测量温度的常见传感器,它们应用广泛,如工业自动化、电子设备、航空航天、医疗等领域。
本文将介绍热电偶和热电阻的工作原理、种类、优缺点以及应用。
一、热电偶1.工作原理热电偶是利用两种不同金属或合金在不同温度下产生的热电势的变化来测量温度的一种传感器。
在两种金属接触处形成一个热电节,当两端温度差异存在时,热电偶测量的温度值就是两个接点之间的温度差。
2.种类常见的热电偶有K、J、T、E、N等类型,不同类型的热电偶适用于不同范围的温度测量。
3.优缺点热电偶具有响应速度快、测量范围广、耐高温、耐腐蚀、价格便宜等优点。
但是,它的测量精度受到工作环境、电缆电源等因素的影响,易受温漂的影响,需进行温度补偿。
4.应用热电偶广泛应用于钢铁、化工、电子、航空等领域的温度测量,如高温炉、炼钢厂、工业炉、发动机、航空发动机等。
二、热电阻热电阻又称温度传感器,是利用金属或合金电阻值随温度变化的特性来测量温度的一种传感器。
当温度变化时,电阻值也随之发生变化,通过测量电阻值的变化就可以确定温度的变化。
常见的热电阻有PT100、PT1000、CU50、CU100等类型,其中PT100最为常见,适用于常温到高温的测量范围。
热电阻具有测量精度高、稳定性好、温度系数小等优点,但是价格较高,响应速度慢,易受电源干扰。
热电阻广泛应用于医疗、航空航天、电力、环保、食品等领域的温度测量,如实验室仪器、空调温控、航空仪表、加热器等。
总之,热电偶和热电阻都是常见的测量温度的传感器,各自具有不同的优缺点和适用范围,根据具体的应用环境和需求,可以选择合适的传感器进行应用。
热电阻与热电偶
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热电阻与热电偶1 热电阻与热电偶的基本原理热电阻和热电偶是两种常见的用于测量温度的设备。
它们的工作原理都基于温度对电阻或电压的影响。
热电阻是一种通过测量电阻来测量物体或环境温度的装置,而热电偶则是通过测量电压差来测量温度。
2 热电阻的工作原理热电阻的工作原理基于物质的电阻随着温度的变化而发生变化。
在热电阻传感器中,通过测量电阻的变化来推算温度。
常用的热电阻材料有铂、镍、铜等,其中铂电阻的稳定性和质量最高,因此被广泛应用。
热电阻传感器的基本原理是根据电阻温度系数来确定温度。
当一个电阻器被置于物体中时,它会随着物体温度的变化而发生电阻变化。
这个电阻变化可以被称为ΔR,而这个ΔR的量值可以被计算出来。
当ΔR远大于电阻的本身时,可以通过一个简单的线性公式来计算温度变化。
这个公式通常表示为:ΔT = ΔR / α。
其中ΔT表示温度变化,ΔR表示电阻值的变化,而α是电阻温度系数,是一个与材料、温度、电流有关的常数。
3 热电偶的工作原理热电偶的工作原理是基于两种不同金属的热电势,即“热电效应”。
两种不同金属的接点形成了一种电化学反应,产生了一个电势差,称为“热电势”。
当这个接点处于不同温度时,电势差会发生变化,这种变化可以用来测量温度。
常用的热电偶材料有铜、铁、铬、镍等。
在一个热电偶中,两种不同材料的线分别接在一个电极上,在另一端分别接在电压表上。
当一个接头的温度比另一个更高时,两个不同的金属是否产生了电化学反应,从而产生一个电势差。
这个电势差可以通过连接到电压表上的导线来测量,从而确定温度差值。
在温度变化较大的环境中,热电偶的测量精度可以达到0.1°C,远高于热电阻和其他测量设备的精度。
4 热电阻与热电偶的优缺点热电阻和热电偶的主要差异包括以下几个方面。
首先,热电阻的测量精度可达于热电偶。
由于热电阻器的电阻随着温度的变化而变化,因此可以显著地减少测量误差的影响。
第二,热电阻器通常比热电偶安全。
由于热电偶的工作原理涉及到电势差的产生,因此在某些条件下可能会产生火花或电击的风险。
热电偶和热电阻相关知识点
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热电偶和热电阻相关知识点在日常工作当中经常遇到使用温度测量仪表,热电阻与热电偶同为温度测量仪表,同一个测温地点我们如何选择热电阻还是选择热电偶?一、热电偶的结构热电偶前端接合的形状有3种类型,如下图所示。
可根据热电偶的类型、线径、使用温度,通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。
在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命,通常使用外加套管的方式。
套管一般分为保护管型和铠装型。
带保护管的热电偶是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。
保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时,还可以保持热电偶的机械强度。
保护管有多种类型,常用的如下表所示。
二、铠装型热电偶铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。
它使用纤细的金属管(称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷)的替代品,并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。
由于其外径较细且容易弯曲,所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。
此外,与带保护管的热电偶相比,其反应速度更为灵敏。
铠装热电偶的套管外径范围较广,可以拉长加工为8.0mmф到0.5mmф的各种尺寸。
芯线拉伸得越细,常用温度上限越低。
如K型热电偶,套管外径0.5mmф的常用温度上限是600℃,8.0mmф的是1050℃。
热电阻的结构如下图所示,热电阻的元件形状有3种,目前陶瓷封装型占主导地位。
陶瓷封装型用于带保护管的热电阻以及铠装热电阻。
陶瓷与玻璃封装型的铂线裸线直径为几十微米左右,云母板型的约为0.05mm。
引线则使用比元件线粗很多的铂合金线。
三、热电阻元件的种类带保护管的热电阻图例铠装热电阻区别:1.虽然都是接触式测温仪表,但它们的测温范围不同。
热电偶使用在温度较高的环境,因它们在中,低温区时输出热电势很小(查表可以看一下),当电势小时,对抗干扰措施和二次表和要求很高,否则测量不准,还有,在较低的温度区域,冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出,不易得到全补偿。
热电偶和热电阻测温原理
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热电偶和热电阻测温原理热电偶和热电阻是常见的温度测量装置,主要应用于工业控制、实验室研究和医疗设备等领域。
本文将从热电偶和热电阻的原理、特点以及应用方面进行介绍。
一、热电偶的原理和特点热电偶是利用两种不同金属导线的热电势差来测量温度的装置。
其原理是基于热电效应,即当两种不同金属导线的两端温度不一致时,会在导线间产生一定的电势差。
这种电势差与温差成正比,通过测量电势差即可得到温度值。
热电偶的特点主要包括以下几个方面:1. 宽温度测量范围:热电偶可在-200℃至+1600℃的温度范围内进行测量,适用于各种温度环境。
2. 快速响应:热电偶的响应速度快,可以迅速反应温度变化,对于实时性要求较高的场合非常适用。
3. 高精度:热电偶可以达到较高的测温精度,一般可达到±0.5℃,在一些精密测量场合可以达到更高的精度要求。
4. 耐用性强:由于热电偶的结构简单,没有易损件,具有较强的耐用性,可以在恶劣的工作环境下正常工作。
二、热电阻的原理和特点热电阻是利用电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的装置。
其原理是通过测量电阻值的变化来推算温度值。
常见的热电阻材料有铂电阻、镍电阻等。
热电阻的特点主要包括以下几个方面:1. 稳定性高:热电阻的电阻值与温度呈线性关系,稳定性较好,可以达到较高的测温精度。
2. 精度高:热电阻的测温精度较高,一般可达到±0.1℃,在一些对温度要求较高的领域有着广泛应用。
3. 长期稳定:热电阻的使用寿命长,长期稳定性较好,不易受外界干扰。
4. 抗干扰能力强:热电阻的信号传输比较稳定,对电磁干扰的抗干扰能力较强。
三、热电偶和热电阻的应用1. 工业控制:热电偶和热电阻广泛应用于工业生产过程中的温度控制和监测,如炉温控制、液位控制、加热控制等。
2. 实验室研究:热电偶和热电阻在科学研究中被广泛应用,如化学反应过程中的温度测量、材料性能测试等。
3. 医疗设备:热电偶和热电阻用于医疗设备中的体温测量,如体温计等。
热电偶与热电阻
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热电偶与热电阻基础知识一、热电偶(通过热电效应测温)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:②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。
2. 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。
介绍热电偶及热敏电阻的工作原理和结构特征以及测量范围
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介绍热电偶及热敏电阻的工作原理和结构特征以及测量范围热电偶和热敏电阻都是常见的温度传感器,它们的工作原理和结构特征以及测量范围如下:一、热电偶1. 工作原理:热电偶是基于热电效应原理工作的。
当两种不同的金属连接在一起形成一个回路时,如果两个连接点之间存在温度差,就会在回路中产生电动势,这个电动势称为热电势。
热电势的大小与两个连接点之间的温度差成正比,通过测量热电势的大小就可以得到被测温度。
2. 结构特征:热电偶通常由两根不同材质的金属线组成,一端连接在一起形成测量结点,另一端连接到测量仪器。
常见的热电偶包括 S、B、K、E、J、T 等类型,每种类型的热电偶由不同的金属线组成,具有不同的温度测量范围和特性。
3. 测量范围:热电偶的测量范围非常广泛,一般可以从零下 200℃到 1700℃甚至更高。
不同类型的热电偶适用于不同的温度范围,例如 S 型热电偶适用于 1600℃以上的高温测量,B 型热电偶适用于 1000℃至 1800℃的高温测量,而 K 型热电偶适用于 0℃至 1300℃的中高温测量。
二、热敏电阻1. 工作原理:热敏电阻是一种半导体传感器,其电阻值随温度的变化而变化。
热敏电阻的电阻值与温度之间存在一定的函数关系,可以通过测量电阻值的变化来间接测量温度。
2. 结构特征:热敏电阻通常由半导体材料制成,具有很小的尺寸和很高的灵敏度。
常见的热敏电阻包括负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC)热敏电阻。
NTC 热敏电阻的电阻值随着温度的升高而降低,而 PTC 热敏电阻的电阻值随着温度的升高而升高。
3. 测量范围:热敏电阻的测量范围一般比较窄,通常在零下 50℃到 200℃之间。
不同类型的热敏电阻具有不同的温度特性和测量范围,例如 NTC 热敏电阻适用于低温测量,而PTC 热敏电阻适用于中高温测量。
热电偶和热敏电阻各有其优点和适用范围。
热电偶具有广泛的测量范围和较高的精度,但需要注意热电偶的冷端补偿。
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热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理1.1热电偶测温基本原理1.2热电偶的种类与结构形成1.2.1热电偶的种类1.2.2热电偶的结构形式1.3热电偶冷端的温度补偿1.4温度测量仪表的分类2热电阻的应用原理2.1热电阻测温原理与材料2.2.1精通型热电阻2.2.2铠装热电阻2.2.3端面热电阻2.2.4隔爆型热电阻2.3热电阻测温系统的组成热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
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-501600℃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。
1.1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的两个接触点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定大小的电流,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。
1.2热电偶的种类与结构形成1.2.1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与标准化热电偶,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。
1.2.2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。
1.3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℃。
1.4温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
通常来说接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚,帮需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。
非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。
2热电阻的应用原理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。
2.1热电阻测温原理与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,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。
2.2热电阻的结构2.2.1精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。
为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,2.2.2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~φ8,最小可达φ1mm。
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。
2.2.3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。
2.2.4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3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
2.3热电阻测温系统的组成热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。
必须注意以下两点:①热电阻和显示仪表的分度号必须一致②为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法表面铂热电阻检定规程目录一概述二技术要求三检定条件四检定项目和检定方法五检定结果处理和检定周期附录1 表面冰点器附录2表面水沸点槽附录3 表面铂热电阻检定记录附录4表面铂热电阻检定证书(背面)格式表面铂热电阻检定规程本规程适用于新制造和使用中的表面铂热电阻(温度范围为一60一1501C)的检定。
表面铂热电阻的制作可采用铂金属丝平绕、薄膜或厚膜技术与其他工艺。
使用别的金属制作成的表面热电阻可以参照本规程执行。
一概述表面铂热电阻是根据金属的电阻值随温度的改变而变化的特性作成的测温器件。
典型结构如图1所示二技术要求1 表面铂热电阻的装配和外观应符合以下要求:1.1 各部分装配应正确、可靠、无缺损、无折痕l.2 不得断路或短路。
1.3 引出线安装牢固不得松动。
1.4 应有产品编号。
2 当环境温度为15-35`C、相对湿度不大于80%时,绝缘电阻不应小于203 表面铂热电阻的0℃电阻一般规定为(10士0.5)Ω,(50士0.5)Ω。
4 表面铂热电阻100℃和0℃的电阻比为:W10= 1.3850士0.050三检定条件5 标准仪器和设备5. 1二等标准水银温度计(50-100℃)或相当于同一等级的其他标准温度计。
5. 2精度为0.04%、5 位半数字电压表(可以测量电阻)或0。
05级单臂电阻电桥,通过铂热电阻的工作电流不超过55.3 表面冰点器(见附录1)5.4 专用表面水沸点槽(见附录2)或表面温度计检定装置。
其有效工作区域的表面温场差不大于0.2℃5 5读数望远镜5.6 低压兆欧表。
6 环境条件6.1温度为(20士5℃),相对湿度不大于80%6.2 无可觉察的空气流动和影响读数的热源。
四检定项目和检定方法7 外观检查用万用表检查表面铂热电阻有无断路或短路,其他装配质量用目力检查8 绝缘电阻值的测量表面铂热电阻的绝缘电阻值用兆欧表进行测量。
测量前将被测热电阻放在一金属板卜,..用硅橡胶或其他弹性材料压紧。
测量时将热电阻弓{出线短路接至兆欧表一个接线柱卜,兆欧表另一接线端接至金属板上R0 R100的检定9.1 R。
的检定在盛有冰水混合物的冰点器内放人冰点杯,将表面铂热电阻紧贴至杯面底部,注意接触良好,在热电阻和杯底间不应有空气层存在。
将热电阻引线牢固地接至数字电压表或电桥,可采用四线制或二线制。
若采用二线制,读数必须减去测量导线电阻值,稳定后读取。
℃电阻值,读数二次,然后取平均值。
9.2 R100,的检定将表面铂热电阻紧贴至表面水沸点槽的紫铜表面,待槽温稳定后即可读数。
同样可采用四线制或二线制。
若采用二线制,读数减去测量导线电阻值即为表面铂热电阻值读数顺序为:如此完成一循环,每次读数不少于一个循环,取其平均值。
表面铂热电阻的检定也可在其他表面温度计校验装置上进行10 表面铂热电阻R100的计算10.1 在采用二等标准水银温度计作标准时:而的计算:实际温度=标准水银温度计示值+修正值当发现二等标准水银温度计零点位置发生变化时,则应采用下式求出新的示值修正值:新的修正值=原证书修正值+(原证书中上限温度检定后的零点位置一新测得的上限温度检定后的零点位置)10.2 R100的计算为:R0 R100值取到小数点后第二位11被检表面铂热电阻W100的计算W100= R100/ R0电阻比W100值取到小数点后第四位。
12其他测温点电阻和温度对照值的计算,采用公式(1)与检定结果的R0与R100进行五检定结果处理和检定周期13 经检定符合本规程要求的表面铂热电阻发给检定证书;不符合本规程要求的发给检定结果通知书。
14 表面铂热电阻一般为一次使用,如重复使用时,检定周期不得超过1年。