熱電偶與熱(rè)電阻均屬於溫度(dù)測量中的接觸式測溫,盡管其作用相同(tóng)都是測量物體的溫度(dù),但是他們(men)的原理與特點卻不盡相同。
首(shǒu)先,介紹一下熱電偶,熱電偶是工(gōng)業上***常用的溫(wēn)度檢測元件之一,熱電偶的測溫原理是(shì)基於熱電效應。將(jiāng)兩種不(bú)同的導(dǎo)體或半導體連接成閉合回路,當兩個接(jiē)點(diǎn)處的溫度不同時,回路中將(jiāng)產生熱電勢,這種現象稱為熱電效應,又稱為塞貝克(kè)效應。基於賽貝克(seeback)效應(yīng),即兩(liǎng)種不同成分的導體兩端連接成回路,如兩連接端溫度不同,則在回路內產生熱電(diàn)流的物理現象。其他的(de)主要特點就是測l量範圍寬,性能比(bǐ)較穩定(dìng),同(tóng)時結構(gòu)簡單(dān),動態響應好,更能夠遠傳4-20mA電信號(hào),便於(yú)自動控製(zhì)和集中控製。測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸(chù),不受中間介質的影響(xiǎng),測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量,某些(xiē)特殊熱電偶(ǒu)***低可測到-269℃(如(rú)金鐵鎳鉻),***高可達+2800℃(如(rú)鎢-錸(lái))。構造簡單(dān),使用方便。熱(rè)電偶通常是由兩種不同的(de)金屬絲組成,而且(qiě)不受大小和開頭的限製,外有保(bǎo)護套管,用起來非常方便。閉合回路(lù)中產(chǎn)生的熱(rè)電勢有兩種電勢組成;溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度(dù)不同而產生的(de)電勢,不同的導體具有不同(tóng)的電子密度,所以他們產生的電勢也不(bú)相同,而接(jiē)觸電勢顧名思(sī)義就是指兩(liǎng)種不同的導體相接觸時,因為他們的電子密度不同所以產生一定的電子擴散,當他們達到一定的平衡後所形成的電勢(shì),接觸電勢(shì)的大小取決於兩種(zhǒng)不同導體的材料(liào)性質以及(jí)他(tā)們接觸點的溫度。目前******上應用的熱電偶具(jù)有一個標準(zhǔn)規範,******上規定熱電偶分為八個不同的分度,分別為B,R,S,K,N,E,J和T,其測量溫度(dù)的***低可測零下(xià)270攝氏(shì)度,***高可達1800攝氏度,其中B,R,S屬於(yú)鉑係列的熱電偶,由於鉑屬於貴重金屬,所(suǒ)以他們又被稱為貴金屬熱電偶而(ér)剩下的幾(jǐ)個則稱為廉價金屬熱電偶。熱電偶的結(jié)構有兩種(zhǒng),普通型和鎧裝型。普通性熱(rè)電偶一般由熱電極(jí),絕緣(yuán)管,保護套管和接線(xiàn)盒等部分組成(chéng),而鎧裝型熱電偶則(zé)是將熱電偶絲,絕(jué)緣材料和金屬保護套(tào)管三者組合裝配後(hòu),經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但是熱(rè)電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行(háng)傳遞,這種導線我們(men)稱為補償導線。不同的熱電偶需要不同的補償導線,其主要作用(yòng)就是與熱(rè)電偶連(lián)接,使熱電偶的參比端遠離電源,從而使參比端溫度穩定。補償(cháng)導線又分為補(bǔ)償型和延長(zhǎng)型兩種,延長導線的化學成分與被補償的熱電偶相同,但(dàn)是實際(jì)中,延長(zhǎng)型的導(dǎo)線也並不是用和熱電偶相同材質的金屬,一(yī)般采用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替(tì)。補償導線的與熱電偶的連線一(yī)般都是很明了(le),熱電偶的正極連接補償導(dǎo)線的紅色(sè)線,而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線的(de)材質大部(bù)分都采用銅鎳合金。
其次我們介紹一下熱電阻(zǔ),熱電阻雖然在工業中應用也(yě)比較廣泛,但是由於他的測溫範圍使他的應用受(shòu)到了一定的限製,熱電阻的測溫原理是基於導體或半導體的電(diàn)阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優點也很多,也可以遠傳電信號,靈敏度高,穩定性強,互換性以及準(zhǔn)確性都比較好,但是需要電源激勵(lì),不能(néng)夠瞬(shùn)時測量溫度(dù)的變化。熱電阻(zǔ)測溫是基於金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增(zēng)加這一特性(xìng)來進行溫(wēn)度測量的。熱電阻大都由純(chún)金屬材料(liào)製成,目前應用***多(duō)的是鉑和銅(tóng),此外,現在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料製造熱電阻。工業用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測溫的範圍一般(bān)為零下200-800攝氏度,銅熱電阻為零下40到140攝氏度。熱(rè)電(diàn)阻和熱電偶一樣的區分(fèn)類型,但是他卻(què)不需(xū)要補償導線,而且比熱點偶(ǒu)便宜。
