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行 业：仪器仪表 温度仪表 热电阻
发布时间：2023-03-05
热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由**属材料制成，目前应用多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻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二次仪表上。
热电阻是中低温区常用的一种测温元件，他的基本测温原理是基于金属导体的电阻值随温度变化而变化，两者存在一定的函数关系。通过测量电阻值来间接计算出温度值。
热电阻包括铂电阻、铜电阻、镍电阻、热敏电阻等类别。其中广泛使用的是铂电阻，而铂电阻其中广泛使用的是PT100。因为铂电阻的测温金属是铂，不论在精度还是稳定性上都要其他其他材质的热电阻。
铂电阻主要分为：标准铂电阻温度计和工业铂电阻。
安装要求
对热电阻的安装，应注意有利于测温准确，安全可靠及维修方便，
而且不影响设备运行和生产操作。要满足以上要求，在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点：
1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换，应合理选择测点位置，尽量避免在阀门，弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。
2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失，为了减少测量误差，热电偶和热电阻应该有足够的插入深度：
1）对于测量管道中心流体温度的热电阻，一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。如被测流体的管道直径是200毫米，那热电阻插入深度应选择100毫米；
2）对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度)，为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂，可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。浅插式的热电阻保护套管，其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm；热套式热电阻的标准插入深度为100mm。
3）假如需要测量是烟道内烟气的温度，尽管烟道直径为4m，热电阻插入深度1m即可。
4）当测量原件插入深度**过1m时，应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。
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。
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，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。
工业上常用金属热电阻从电阻随温度的变化来看，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（好呈线性关系）。
目前应用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，**过150易被氧化。中国常用的有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的应用为广泛。
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。 [1]
目前热电阻的引线主要有三种方式：
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
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常用的。
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。
公称压力
一般是指在常温下，保护管所能承受静态外压而不破裂，实验压力一般采用公称压力的1.5倍。实际上，允许公称压力不***与保护管材料、直径、壁厚有关，而且还与其结构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速、种类有关。
热响应时间
在温度出现阶跃变化时，热电阻的输出变化至相当于该阶跃变化的50％所需要的时间，称为热响应时间，用t0.5表示。
热电阻绝缘电阻：
常温绝缘电阻的实验电压可取直流10～100V值，环境温度应在15～35℃范围内，相对湿度应不大于80％；常温绝缘值应不小于100MΩ。
热电阻允许通过电流
通过铠装铂电阻测量电流***大不**过5mA。
