热电阻热电偶基础知识资料

1、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13 热电偶冷端的温度补偿14 温度测量仪表的分类2 热电阻的应用原理21 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23 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： 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。 测量范围广。常用的热电偶从 -50+1600 均可边续测量，某些特殊

2、热电偶最低可测到 -269 （如金铁镍铬），最高可达 +2800 （如钨 -铼）。 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

3、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： 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； 补偿导线与热电偶

4、自由端的连接要方便可靠； 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。13 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

5、接端的 温度不能超过 100 。14 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

6、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。21 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

7、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 28mm，最小可达 1mm 。与普通型热电阻相比，它有下列优点： 体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小； 机械性能好、耐振，抗冲击；能弯曲，便于安装 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

8、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 BlaB3c 级区内具有爆炸危险场所的温度测量。23 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： 热电阻和显示仪表的分度号必须一致 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（背面）格式二技术要求 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

9、 60 一 1501C） 的检定。表面铂热电阻的制作可采用铂金属丝平绕、 薄膜或厚膜技术及其他工艺。 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 15-35C 、相对湿度不大于 80% 时，绝缘电阻不应小于 20WL3 表面铂热电阻的 0电阻一般规定为 （10士 0.5），（50士 0.5）。4 表

10、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 5mAo5.3 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 0.25 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。

11、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，欧表另一接线端接至金属板上R0 R100 的检定电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。 阻值，读数二次，

12、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 R,o 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

13、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)及检定结果的 R0及 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。附录3表面钳热电阻检定记录SV环境噩度V加线5(0)仪器1度%电阻I）编号駝点林准掘度if号123456故枪编号 -1冰点谚数 (fl)12啊(H)局（水褂点读散（