??一體化智能鎧裝熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。溫度每變化1℃時(shí)的電阻值的相對(duì)變化量叫電阻溫度系數(shù),用α表示熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用多的是鉑和銅,現(xiàn)在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。熱電偶在低溫段時(shí),自身熱電勢(shì)很小,易受到設(shè)備及環(huán)境影響?;玻璃液體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)脆弱,易損壞且無(wú)法實(shí)現(xiàn)電信號(hào)傳輸,因而在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中極少使用??華氏溫標(biāo)(oF)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等分,每第分為報(bào)氏1度,符號(hào)為oF。
一體化智能鎧裝熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測(cè)元件。與熱電偶一樣,從理論上講沒(méi)有材質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)、加工狀態(tài)完全相同的兩支熱電阻,所以任何一支熱電阻都與標(biāo)準(zhǔn)分度表有偏差,任何一支熱電阻的兩次測(cè)試結(jié)果也不一致,都只能在一定程度上符合標(biāo)準(zhǔn)分度表它是利用物體(常見(jiàn)的是特定的金屬或半導(dǎo)體材料)的導(dǎo)電率隨溫度變化而變化的原理制成。它的阻值跟溫度的變化成正比,隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)。如用鉑絲做成的熱電阻,其分度號(hào)稱Pt100。就是說(shuō)它的阻值在0度時(shí)為100歐姆,負(fù)200度時(shí)為18.52歐姆,200度時(shí)為175.86歐姆,800度時(shí)為375.70歐姆。比如用銅絲作的熱電阻,分度號(hào)Cu50。它在0度時(shí),阻值是50歐姆,100度時(shí)是71.400歐姆。
2、熱電阻測(cè)量依據(jù)
??使用熱電阻測(cè)溫的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)測(cè)量置于測(cè)量點(diǎn)上的熱電阻的阻值的過(guò)程。但需注意的是,等級(jí)與其有效測(cè)溫范圍是相對(duì)應(yīng)的
2、采用三線制接線的原因
??電阻是基本電參數(shù)之一,其阻值 R 可按伏安特性定義,即 R=U/I,其中U 為電阻兩端的電壓,I 為流過(guò)電阻的電流或者按功率 P 來(lái)定義,即 R=P/(I^2)。通常制造商會(huì)直接分段給出不同范圍內(nèi)的精度,如在產(chǎn)品說(shuō)明中給出-50℃~300℃滿足A級(jí),在300℃~500℃內(nèi)為B級(jí)精度。
??可見(jiàn)測(cè)量熱電阻必須在熱電阻兩端連接導(dǎo)線,而導(dǎo)線的阻值以及阻值隨溫度變化的特性以及引入的其它干擾,必然會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。熱電偶在低溫段時(shí),自身熱電勢(shì)很小,易受到設(shè)備及環(huán)境影響?;玻璃液體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)脆弱,易損壞且無(wú)法實(shí)現(xiàn)電信號(hào)傳輸,因而在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中極少使用而要消除這種影響,就必須知道引線的狀況,在對(duì)熱電阻進(jìn)行測(cè)量的同時(shí),從引線的兩端對(duì)引線進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于熱電阻沒(méi)有耐高溫腐蝕的要求,用不銹鋼作保護(hù)管的鎧裝熱電阻可以完全代替原裝配熱電阻,適合批量生產(chǎn),成本低,而且更耐震動(dòng)、密封性好、使用壽命長(zhǎng)在兩根引線參數(shù)一致的前提下,要知道其中一根的狀況,至少需要增加一根導(dǎo)線,用來(lái)將測(cè)量引線中的一根的現(xiàn)場(chǎng)端連接到儀表端。這就是熱電阻的三線制連接的由來(lái)。隨著技術(shù)的發(fā)展和人們使用觀念的進(jìn)步,裝配熱電阻終將被鎧裝熱電阻完全取代
3、熱電阻與顯示儀表的接線法
??在生產(chǎn)中,熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。熱電阻的指數(shù)顯現(xiàn)非常大,甚至我們可以用無(wú)窮大來(lái)描述。盡管這也一種顯現(xiàn)不準(zhǔn)確的狀況,可是和上一種仍是有差異的。這是由于連接端輸入不正常形成的。一般來(lái)說(shuō)仍是要從線路短路的方向去看看。我們可以先測(cè)驗(yàn)擰緊一下螺絲,或許是焊接一下電阻,這些簡(jiǎn)略的方法也會(huì)有必定的協(xié)助。其測(cè)量電路原理如1所示,由于把熱電阻接入電橋的銅導(dǎo)線的電阻值會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化,如果只把連接導(dǎo)線接在一個(gè)橋臂上,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),連接導(dǎo)線電阻的變化值將與熱電阻RT的電阻變化值相疊加,而產(chǎn)生附加誤差。熱電阻分度號(hào)定義:代表溫度范圍,且代表每種分度號(hào)的熱電偶或熱電阻具體多少溫度輸出多少伏特的電壓或者毫伏的電壓。所以在工業(yè)上普遍采用三線制的接線方法,把導(dǎo)線2與3分別接至電橋的兩個(gè)橋臂上,當(dāng)電線的電阻變化時(shí)??梢曰ハ嗟窒徊糠?,以減少對(duì)儀表示值的影響。??華氏溫標(biāo)(oF)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等分,每第分為報(bào)氏1度,符號(hào)為oF。但誤差減小是有限度的,對(duì)于不平衡電橋,只有在儀表刻度的始點(diǎn)才能得到全補(bǔ)償,而在滿刻度時(shí)上述的附加誤差是的。 工業(yè)熱電阻溫度計(jì)形式種類繁多,以滿足各類生產(chǎn)場(chǎng)所及實(shí)驗(yàn)室的使用需求
??對(duì)于不平衡電橋還要考慮電源引線的附加溫度誤差,當(dāng)有電流流過(guò)熱電阻連接電源的導(dǎo)線1時(shí),會(huì)有一定的電壓降,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),電橋的上、下支路電壓也會(huì)隨之發(fā)生變化,從而給儀表帶來(lái)一定的附加溫度誤差。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。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
4、什么是真正的熱電阻三線制接線法
三線制接線法,必須要和相應(yīng)線制的熱電阻元件配合使用才能做到真正意義上的三線制接線。在進(jìn)行熱電阻的選型時(shí),先的是要確定測(cè)溫范圍和測(cè)溫精度要求但在現(xiàn)實(shí)中,很多工廠使用的熱電阻,其保護(hù)管內(nèi)的熱電阻元件大多只有兩根引線,即熱電阻元件是兩線制的,從保護(hù)管接線盒至顯示儀表雖然用了三根連接導(dǎo)線,但這只能算是兩線制的熱電阻接線方法,或只能叫三導(dǎo)線的熱電阻兩線制接線方法。溫度變送器將物理測(cè)量信號(hào)或普通電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備。溫度變送器是將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表,主要用于工業(yè)過(guò)程溫度參數(shù)的測(cè)量和控制。電流變送器是將被測(cè)主回路交流電流轉(zhuǎn)換成恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),連續(xù)輸送到接收裝置。
5、熱電阻選型圖表與熱電偶一樣,從理論上講沒(méi)有材質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)、加工狀態(tài)完全相同的兩支熱電阻,所以任何一支熱電阻都與標(biāo)準(zhǔn)分度表有偏差,任何一支熱電阻的兩次測(cè)試結(jié)果也不一致,都只能在一定程度上符合標(biāo)準(zhǔn)分度表
6、熱電阻的常見(jiàn)故障及處理方法
a、故障現(xiàn)象:熱電阻值與溫度關(guān)系有變化;
可能原因:熱電阻絲材料腐蝕變質(zhì);
處理方法:更換熱電阻。
b、故障現(xiàn)象:顯示熱電阻的指示值比實(shí)際值低或示值不穩(wěn);
可能原因:保護(hù)管內(nèi)有金屬屑、灰塵、接線柱間臟污及熱電阻短路;因此,在選用某一等級(jí)的熱電阻時(shí),需關(guān)注其有效測(cè)溫范圍,超出有效溫度范圍的其他溫度部分,則以制造商在技術(shù)條件中給出的為準(zhǔn)
處理方法:除去金屬屑,清掃灰塵、水滴等,找到短路點(diǎn)加強(qiáng)絕緣。
c、故障現(xiàn)象:顯示儀表指示負(fù)值;但需注意的是,等級(jí)與其有效測(cè)溫范圍是相對(duì)應(yīng)的
可能原因:顯示儀表與熱電阻接線有錯(cuò)或熱電阻有短路現(xiàn)象;
處理方法:改正接線,或找出短路處,加強(qiáng)絕緣。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,它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
d、故障現(xiàn)象:熱電阻的表指示無(wú)窮大;
可能原因:熱電阻或引出線短路或接線端子松開(kāi)等;
處理方法:更換電阻體或焊接及擰緊接線螺絲等。與熱電偶一樣,從理論上講沒(méi)有材質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)、加工狀態(tài)完全相同的兩支熱電阻,所以任何一支熱電阻都與標(biāo)準(zhǔn)分度表有偏差,任何一支熱電阻的兩次測(cè)試結(jié)果也不一致,都只能在一定程度上符合標(biāo)準(zhǔn)分度表熱電阻分度號(hào)定義:代表溫度范圍,且代表每種分度號(hào)的熱電偶或熱電阻具體多少溫度輸出多少伏特的電壓或者毫伏的電壓。