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详细先容热电阻的定义、工作理念以及5个常见组件

来源:发表时间:2019-04-29


热电阻定义
      热电阻代表电阻温度检测器。热电阻有时通常称为电阻温度计。美国材料与试验协会(ASTM)已将术语电阻温度计定义如下:
      金莎娱乐官方网站热电阻温度测量装置,由电阻温度计元件,内部连接线,带或不带安装连接头的装置的保护壳,或连接线或其他配件或两者组成。[卷 14.03,E 344 - 02§3.1(2007)。]
      热电阻是温度传感器,其使用金属的电阻随温度变化的原理来测量温度。实际上,电流通过位于要测量温度的区域附近的金属片(热电阻元件或电阻器)传输。然后通过仪器测量热电阻元件的电阻值。然后,基于热电阻元件的已知电阻特性将该电阻值与温度相关联。
热电阻的工作理念
      金莎娱乐官方网站热电阻用于金属和温度之间的基本相关性。随着金属温度的升高,金属对电流的阻力增加。类似地,随着热电阻电阻元件的温度增加,以欧姆(Ω)为单位测量的电阻增加。热电阻元件通常根据其在零摄氏度(0°C)下的欧姆电阻来指定。最常见的热电阻规格是100Ω,这意味着在0°C时,热电阻元件应该显示100Ω的电阻。
      由于许多因素,铂是最常用的热电阻元素金属,包括(1)化学惰性,(2)接近线性温度与电阻的关系,(3)电阻温度系数足够大,可以容易地测量电阻随温度变化和(4)稳定性(因为其耐温性不会随时间急剧变化)。
      在热电阻中较不常用作电阻器元件的其他金属包括镍,铜和Balco。
      金莎娱乐官方网站热电阻元件通常采用三种配置中的一种:(1)将铂或金属玻璃浆料薄膜沉积或筛分到称为“薄膜”热电阻元件的小扁平陶瓷基板上,和(2)缠绕在玻璃上的铂或金属线或陶瓷线轴,并用熔化玻璃涂层密封,称为“线绕”热电阻元件。(3)部分支撑的卷绕元件,它是插入陶瓷绝缘体孔中的小线圈,沿着该孔的一侧连接。在三种热电阻元件中,薄膜最坚固,并且随着时间的推移变得越来越精确。
为什么热电阻有时被称为2,3或4线热电阻?为什么我需要一个热电阻线配置而不是另一个?
      一个简单的经验法则是,热电阻具有的线越多,它就越准确。整个热电阻组件不是铂金。在其他问题中,以这种方式构建热电阻对于大多数目的而言是非常昂贵的。结果,只有小型热电阻元件本身由铂制成。实际上,如果没有将这种阻力传达给仪器的手段,热电阻元件的电阻值将毫无用处。因此,绝缘铜线通常将热电阻元件连接到测量仪器。


      与铂一样,铜具有电阻值。沿着铜引线的电阻会影响由连接到热电阻的仪器确定的电阻测量值。双线热电阻没有用于解决与铜引线相关的电阻的实用方法,这降低了所测量的电阻可以精确地与热电阻元件的温度相关联的程度。结果,两个线热电阻最不常规,并且通常在仅需要近似温度值的情况下使用。
      三线热电阻是工业应用中最常见的规格。三线热电阻通常使用惠斯通电桥测量电路来补偿引线电阻,如下所示。


      在3线热电阻配置中,导线“A”和“B”应接近相同的长度。这些长度非常重要,因为惠斯通电桥的目的是使电线A和B的阻抗(每个都作为电桥的相对支路)抵消另一条电阻,使电线“C”充当感应引线,带有一个非常小(微安培范围)电流。
      4线热电阻比3线热电阻更精确,因为它们能够完全补偿导线的电阻,而无需特别注意每根导线的长度。这可以以增加的铜延长线的相对低成本提供显着提高的精度。
热电阻的是什么?
      1. 热电阻铂电阻元件: 这是热电阻的实际温度传感部分。元素的长度范围为1/8“至3”。有很多选择。标准温度系数为.00385的α,标准电阻在0°C时为100Ω.
      2。热电阻外径: 最常见的外径为美国的?“或非美国的6mm(.236”)应用。但是,外径范围为.063“至.500” .热电阻管材料: 316不锈钢通常用于高达500°F的组件。高于500°F,建议使用Inconel 600.
      3. 热电阻过程连接: 过程连接配件包括与热电偶一起使用的所有标准配件(即压缩,焊接,弹簧加载等)。
      4. 热电阻线配置: 热电阻有2,3和4线配置。3线配置是工业应用中最常见的配置。铁氟龙和玻璃纤维是标准的电线绝缘材料。Teflon具有防潮性,可在高达400°F的温度下使用。玻璃纤维可在高达1000°F的温度下使用
      5.热电阻冷端接头: 热电阻可在冷端端接,带有插头,裸线,端子头和任何一个热电偶常见的参考接点。

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