熱電阻使用原理及基礎知識

更新時間：2016-11-17 點擊次數：2240

熱電阻基本知識—熱電阻測溫原理及材料

熱電阻是中低溫區zui常用的一種溫度檢測器。它的主💫要特👻點🧜🏼‍♂️是測量精度高，性能穩定。其中鉑熱電阻的測👩🏿‍❤️‍💋‍👨🏽量度是zui高的，它不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成标準的基準儀。

一、熱電阻測溫原理及材料

熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值随溫度的增加而增👨‍🦰加這一特性來進行溫度測量的。

熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用zui多的是鉑和👼🏾銅，此外，現在已開始采用甸、鎳、錳和铑等材料🧑🏻‍❤️‍🧑🏼制造熱電阻。

1、鉑熱電阻的溫度特性

（1）在0~850 ℃ 範圍内：

（2）在-200~0 ℃ 範圍内：

式中A、B、C的系數各爲： A=3.90802×10 ^-3 C ^-1 ；B=-5.802×10 ^-7 C ^-2 C=-4.27350×10 ^-12 C ^-4

鉑電阻阻值與溫度的分度關系由止兩式決定。

2、銅熱電阻的溫度特性

在-50~150 ℃ 範圍内：

式中 A=4.28899×10 ^-3 C ^-1 ；B=-2.133×10 ^-7 C ^-2 ；C=1.233×10 ^-9 C ^-3

銅電阻和溫度的分度關系由上式決定，鉑熱電阻🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻和銅熱🙆🏿電阻的技術性能見表1-1

表1-1常用熱電阻的技術性能

名稱		分度号	溫度範圍 ℃	溫度爲0 ℃ 時阻值R ₀ ，Ω	電阻比 R ₁₀₀ /R ₀	主要特點
标準熱電阻	鉑電阻(WZP)	Pt10	-200~850	10±0.01	1.385±0.001	測量精度高,穩定性好,可作爲基準儀器
		Pt50		50±0.05	1.385±0.001
		Pt100		100±0.1	1.385±0.001
	銅電阻(WZC)	Cu50	-50~150	50±0.05	1.428±0.002	穩定性好,便宜;但體積大,機械強度較低
	銅電阻(WZC)	Cu100	-50~150	100±0.1	1.428±0.002	穩定性好,便宜;但體積大,機械強度較低
	鎳電阻(WZN)	Ni100	-60~180	100±0.1	1.617±0.003	靈敏度高,體積小;但穩定性和複制性較差
		Ni300		300±0.3	1.617±0.003
		Ni500		500±0.5	1.617±0.003
低溫熱電阻	铟電阻		3.4~90K	100		複現性較好,在4.5~15K溫度範圍内,靈敏度比鉑電阻高十倍👻;但複制性較差,材質軟,易變形
	铑鐵熱電阻		2~300K	20、50或100 R _4.2k /R _273k 約爲0.07		有較高的靈敏度,複現性好,在0.5~20K溫度範圍内可作精測量;但長期穩定性和複制性較差
	鉑钴熱電阻		2~100K	100 R _4.2k /R _273k 約爲0.07		熱響應好、自然小，機械性能好，溫度低于300K時，靈敏度💔大大高于鉑；但不能作爲标準溫度計

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二、熱電阻測溫系統的組成

熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線和顯示👧🏾儀表等組🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻成。必須注意以下兩點：

1、熱電阻和顯示儀表的分度号必須一緻

2、爲了消除連接導線電阻變化的影響，必須采用三線制👧🏾接法。

三、熱電阻故障原因及處理方法

熱電阻的常見故障是熱電阻的短路和斷路。一般🛌🏻斷路更😮‍💨常🏊🏿‍♀️見💌，這是因爲熱電阻絲較細所緻。斷路和短路是很容易判斷的，可用萬用表的"×1Ω"檔，如測得的阻值小🏃🏻‍♀️于R ₀ ，則可能有短路的地方；若萬用表指示爲無窮大，則可斷定電阻體已斷路。

電阻體短路一般較易處理，隻要不影響電阻絲的長短和粗細，找到短路處進行吹幹，加強絕緣即可。

電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值，爲此更換新的電阻體爲好，若采用焊☠️接修理，焊🤑後要校驗合格後才能使用。熱電阻測溫系統在運行中常見故🧑🏾‍🎄障及處理方法見表3-1。

表3-1熱電阻測溫系統常見故障及處理方法

故障現象	可能原因	處理方法
顯示儀表指示值比實際值低或示值不穩	保護管内有金屬屑、灰塵、接線柱間髒污及熱電阻短😮‍💨路🤶🏾（水滴等）	除去金屬，清掃灰塵、水滴等，找到短路點，加強絕緣等🧛🏾‍♀️
顯示儀表批示無窮大	熱電阻或引出線斷路及接線端子松開等	更換電阻體，或焊接及擰緊線螺絲等
阻值與溫度關系有變化	熱電阻絲材料受腐蝕變質	更換電阻體（熱電阻）
顯示儀表指示負值	顯示儀表與熱電阻接線有錯，或熱電阻有短路現象	改正接線，或找出短路處，加強絕緣