熱電偶和熱電阻有何差異化?
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首先我們看下熱電偶和熱電阻的誤差
k型熱電偶 允差 ±1.5℃ 或 ±0.004|t| ;二級允差 ±2.5℃ 或 ±0.015|t| ;
鉑熱電阻 分為A級和B級,A級測溫允許誤差±(0.15℃+0.002|t|), B級測溫允許誤差±(0.3℃+0.005|t|)
熱電阻和熱電偶都是用于溫度測量的。但是他們之間也有著本質(zhì)的不同,一般情況下,熱電偶可用于高溫測量,熱電阻溫度范圍稍低;熱電阻得到的是電阻值信號,而熱是偶得到的電壓信號。本文主要針對熱電阻和熱電偶的區(qū)別進(jìn)行對比分析。
一、概念
1.熱電阻的基本概念
熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測器。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。它的主要特點(diǎn)是測量高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量度是的,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。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)用多的是鉑和銅
2.熱電偶的基本概念
熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。它將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。
二、優(yōu)勢特性
1.與普通型熱電阻相比,它有下列優(yōu)點(diǎn):
?、袤w積小,內(nèi)部無空氣隙,熱慣性上,測量滯后??;
?、跈C(jī)械性能好、耐振,抗沖擊;
③能彎曲,便于安裝;
?、苁褂脡勖L。
2.熱電偶是工業(yè)上常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是:
?、贅?gòu)造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來非常方便。
?、跍y量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量,某些特殊熱電偶可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。
?、蹨y量高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
三、種類及構(gòu)成
1.熱電阻的結(jié)構(gòu)
1)普通型熱電阻。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)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Bla~B3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場所的溫度測量。
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(jì)端面,其結(jié)構(gòu)如圖2-1-8所示。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(shí)際溫度,適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
4)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(jiān)實(shí)體它的外徑一般為φ2~φ8mm,可達(dá)φmm.
2.熱電偶的種類
常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。
1)非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,一般也沒有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場合的測量。
2)標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。
四、熱電阻和熱電偶的區(qū)別分析
熱電阻和熱電偶一樣的區(qū)分類型,但是他卻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,而且比熱電偶便宜。熱電偶是一種測溫度的傳感器,與熱電阻一樣都是溫度傳感器,但是他和熱電阻的區(qū)別主要在于:
1.信號的性質(zhì),熱電阻本身是電阻,溫度的變化,使電阻產(chǎn)生正的或者是負(fù)的阻值變化;而熱耦,是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化,他隨溫度的改變而改變。
2.兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣,熱阻一般檢測0-150度溫度范圍,測量范圍可達(dá)600度左右(當(dāng)然可以檢測負(fù)溫度)。 熱耦可檢測0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以,前者是低溫檢測,后者是高溫檢測。
3.從材料上分,熱阻是一種金屬材料,具有溫度敏感變化的金屬材料,熱耦是雙金屬材料,既兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個(gè)不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢差。
4.PLC對應(yīng)的熱電阻和熱電偶的輸入模塊也是不一樣的,這句話是沒問題,但一般PLC都直接接入4~20ma信號,而熱電阻和熱電偶一般都帶有變送器才接入PLC.要是接入DCS的話就不必用變送器了!熱電阻是RTD信號,熱電歐是TC信號!
5.PLC也有熱電阻模塊和熱電偶模塊,可直接輸入電阻和電偶信號。
6.熱電偶有J、T、N、K、S等型號,有比電阻貴的,也有比電阻便宜的,但是算上補(bǔ)償導(dǎo)線,綜合造價(jià)熱電偶就高了。 熱電阻是電阻信號,熱電偶是電壓信號。
7.熱電阻測溫原理是根據(jù)導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)的電阻隨溫度變化的性質(zhì)來測量的,測量范圍為負(fù)00~500度,常用的有鉑電阻(Pt100、Pt10)、銅電阻Cu50(負(fù)50-150度)。 熱電偶測溫原理是基于熱電效應(yīng)來測量溫度的,常用的有鉑銠--鉑(分度號S,測量范圍0~1300度)、鎳鉻--鎳硅(分度號K,測量范圍0~900度)、鎳鉻--康銅(分度號E,測量范圍0~600度)、鉑銠30--鉑銠6(分度號B,測量范圍0~1600度)。
總之,熱電偶使用的都是2線的,熱電阻阻是3 線的,在大部分情況下我們都可以以此判斷。同時(shí)也可根據(jù)測量其電阻值,萬用表打到電阻擋,熱電阻在室溫的電阻大約 100多歐姆,熱電偶K型的在用MV擋為測量1.2MV左右。
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