熱電阻  
  中文名稱：熱電阻 
  英文名稱：thermal resistor

      熱電阻是(shì)中低溫區*常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是(shì)測量精度高，性能穩定。其中鉑熱電阻的測量精确度是(shì)*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。
　　金屬熱電阻的感溫元件有石英套管十字骨架結構，麻花骨架結構得杆式結構等。金屬熱電阻常用的感溫材料種類較多，*常用的是(shì)鉑絲。工業測量用金屬熱電阻材料除鉑絲外，還有銅、鎳、鐵、鐵—鎳、   UE 熱電阻 鎢、銀等。薄膜熱電阻是(shì)利用電子陰極濺射的方法制造，可實現(xiàn)工業化大批量生産。其中骨架用陶瓷，引線(xiàn)采用鉑钯合金。 

     工業用熱電阻作爲溫度測量傳感器,通常顯示儀表、記錄儀和電子調節器等配套使用，它可以直接測量或控制各種生産過程中-200℃-600℃範圍内的液體,蒸汽和氣體介質以及固體表面的溫度.

      根據國家規定，我公司生産的符合IEC國際标準分度号的Pt100鉑熱電阻和符合專業标準分度号的Cu50銅熱電阻兩大類裝配式、統一設計型熱電阻。

制作原料
　熱電阻材料,熱電阻測溫是(shì)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*多的是(shì)鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和铑等材料制造熱電阻。

主要特點
　　·壓簧式感溫元件，抗振性能好； 　　·測溫精度高； 　　·機械強度高，耐高溫耐壓性能好； 　　·進口薄膜電阻元件，性能可靠穩定。

工作原理
　　熱電阻的測溫原理是(shì)基于導體或半導體的電阻值随着溫度的變化而變化的特性。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用*多的是(shì)鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和铑等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信号通過引線(xiàn)傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。

熱電阻種類
　　普通型熱電阻  熱電阻的測溫原理可知(zhī)，被測溫度的變化是(shì)直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線(xiàn)等各種導線(xiàn)電阻的變化會給溫度測量帶來影響。 　　
    铠裝熱電阻 熱電阻是(shì)由感溫元件（電阻體）、引線(xiàn)、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般爲φ2--φ8mm，*小可達φmm。與普通型熱電阻相(xiàng)比，它有下列優點：
①體積小，内部無空氣隙，熱慣性上，測量滞後小；
②機械性能好、耐振，抗沖擊；
③能彎曲，便于安裝
④使用壽命長。 　　
   

     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，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相(xiàng)比，能更正确和快速地反映被測端面的實際溫度，适用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。 　　
   

    隔爆型熱電阻 　隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線(xiàn)盒，把其外殼内部爆炸性混合氣體因受到火(huǒ)花或電弧等影響而發生的爆炸局限在接線(xiàn)盒内，生産現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla--B3c級區内具有爆炸危險場所的溫度測量。熱電阻的測溫原理與熱電偶的測溫原理不同的是(shì)，熱電阻是(shì)基于電阻的   
   

   防爆熱電阻  熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值随溫度的變化而變化的特性。因此，隻要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt爲溫度t時的阻值；Rt0爲溫度t0（通常t0=0℃）時對應電阻值；α爲溫度系數。半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系爲 Rt=AeB/t式中Rt爲溫度爲t時的阻值；A、B取決于半導體材料的結構的常數。相(xiàng)比較而言，熱敏電阻的溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上熱電阻溫度測量原理），但(dàn)互換性較差，非線(xiàn)性嚴重，測溫範圍隻有-50~300℃左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般适用于-200~500℃範圍内的溫度測量，其特點是(shì)測量準确、穩定性好、性能可靠，在程控制中的應用極其廣泛。工業上常用金屬熱電阻從電阻随溫度的變化來看，大部分金屬導體都有這個性質，但(dàn)并不是(shì)都能用作測溫熱電阻，作爲熱電阻的金屬材料一般要求：盡可能大而且穩定的溫度系數、電阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度範圍内具有穩定的化學物理性能、材料的複制性好、電阻值随溫度變化要有間值函數關系（*好呈線(xiàn)性關系）。

實際應用
　　目前熱電阻應用*廣泛的熱電阻材料是(shì)鉑和銅：鉑電阻精度高，适用于中性和氧化性介質，穩定性好，具有一定的非線(xiàn)性，溫度越高電阻變化率越小；銅電阻在測溫範圍内電阻值和溫度呈線(xiàn)性關系，溫度線(xiàn)數大，适用于無腐蝕介質，超過150易被氧化。中國*常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾種，它們的分度号分别爲Pt10、Pt100、Pt1000；銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度号爲Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應用*爲廣泛。

信号連接
　　熱電阻是(shì)把溫度變化轉換爲電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信号通過引線(xiàn)傳遞到計算機控制裝置或者其  熱電阻
它一次儀表上。工業用熱電阻安裝在生産現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離(lí)，因此熱電阻的引線(xiàn)對測量結果會有較大的影響。目前熱電阻的引線(xiàn)主要有三種方式 　　
1,二線(xiàn)制：在熱電阻的兩端各連接一根導線(xiàn)來引出電阻信号的方式叫二線(xiàn)制：這種引線(xiàn)方法很簡單，但(dàn)由于連接導線(xiàn)必然存在引線(xiàn)電阻r，r大小與導線(xiàn)的材質和長度的因素有關，因此這種引線(xiàn)方式隻适用于測量精度較低的場合 　　
2,三線(xiàn)制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線(xiàn)，另一端連接兩根引線(xiàn)的方式稱爲三線(xiàn)制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線(xiàn)電阻的影響，是(shì)工業過程控制中的*常用的。 　　
3,四線(xiàn)制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線(xiàn)的方式稱爲四線(xiàn)制，其中兩根引線(xiàn)爲熱電阻提供恒定電流I，把R轉換成電壓信号U，再通過另兩根引線(xiàn)把U引至二次儀表。可見(jiàn)這種引線(xiàn)方式可完全消除引線(xiàn)的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。熱電阻采用三線(xiàn)制接法。采用三線(xiàn)制是(shì)爲了消除連接導線(xiàn)電阻引起的測量誤差。這是(shì)因爲測量熱電阻的電路一般是(shì)不平衡電橋。熱電阻作爲電橋的一個橋臂電阻，其連接導線(xiàn)（從熱電阻到中控室）也成爲橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是(shì)未知(zhī)的且随環境溫度變化，造成測量誤差。采用三線(xiàn)制，将導線(xiàn)一根接到電橋的電源端，其餘兩根分别接到熱電阻所在的橋臂及與其相(xiàng)鄰的橋臂上，這樣消除了導線(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來的測量誤差。

熱電阻結構
（1）精通型熱電阻：工業常用熱電阻感溫元件（電阻體）的結構及特點。從熱電阻的測溫原理可知(zhī)，被測溫度的變化是(shì)直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線(xiàn)等各種導線(xiàn)電阻的變化會給溫度測量帶來影響。爲消除引線(xiàn)電阻的影響一般采用三線(xiàn)制或四線(xiàn)制。 　　
（2）铠裝熱電阻：铠裝熱電阻是(shì)由感溫元件（電阻體）、引線(xiàn)、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般爲φ2~φ8mm，*小可達φmm。 與普通型熱電阻相(xiàng)比，它有下列優點： 　　
①體積小，内部無空氣隙，熱慣性上，測量滞後小； 　　
②機械性能好、耐振，抗沖擊； 　　
③能彎曲，便于安裝 　　
④使用壽命長。 　　
(3）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，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相(xiàng)比，能更正确和快速地反映被測端面的實際溫度，适用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。 　　
（4）隔爆型熱電阻：隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線(xiàn)盒，把其外殼内部爆炸性混合氣體因受到火(huǒ)花或電弧等影響而發生的爆炸局限在接線(xiàn)盒内，生産現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級區内具有爆炸危險場所的溫度測量。

熱電阻測溫系統的組成
（1）熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線(xiàn)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(xiàn)電阻變化的影響，必須采用三線(xiàn)制接法。具體内容參見(jiàn)本篇第三章。 　　
（2）铠裝熱電阻 铠裝熱電阻是(shì)由感溫元件（電阻體）、引線(xiàn)、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般爲φ1~φ8mm，*小可達φmm。 與普通型熱電阻相(xiàng)比，它有下列優點： 　　
①體積小，内部無空氣隙，熱慣性上，測量滞後小； 　　
②機械性能好、耐振，抗沖擊； 　　
③能彎曲，便于安裝 　　
④使用壽命長。 　　
（3）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，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相(xiàng)比，能更正确和快速地反映被測端面的實際溫度，适用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。 　　
（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線(xiàn)盒，把其外殼内部爆炸性混合氣體因受到火(huǒ)花或電弧等影 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。

铠裝熱電阻工作原理
　　铠裝熱電阻是(shì)利用物質在溫度變化時，其電阻也随着發生變化的特征來測量溫度的。當阻值變化時，工作儀表便顯示出阻值所對應的溫度值。　常溫絕緣電阻　熱電阻在環境溫度爲15—35°C，相(xiàng)對濕度不大于80%，試驗電壓爲10—100V（直流）電極與外套管之間的絕緣電阻>100MΩ。

熱電阻的安裝要求
　　對熱電阻的安裝，應注意有利于測溫準确，安全可考及維修方便，而且不影響設備運行和生産操作。要滿足以上要求，在選擇對熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點： 　　
1、爲了使熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換，應合理選擇測點位置，盡量避免在閥門，彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電阻。 　　
2、帶有保護套管的熱電阻有傳熱和散熱損失，爲了減少測量誤差，熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度： 　　
(1)對于測量管道中心流體溫度的熱電阻，一般都應将其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝)。如被測流體的管道直徑是(shì)200毫米，那熱電阻插入深度應選擇100毫米； 　　
(2)對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度)，爲了減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發生斷裂，可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電阻。淺插式的熱電阻保護套管，其插入主蒸汽管道的深度應不小于75mm；熱套式熱電阻的标準插入深度爲100mm。 　　
(3)假如需要測量是(shì)煙道内煙氣的溫度，盡管煙道直徑爲4m，熱電阻插入深度1 m即可。 　　
(4)當測量原件插入深度超過1m時，應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管。

熱電偶和熱電阻的區别
　　熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫，盡管其作用相(xiàng)同都是(shì)測量物體的溫度，但(dàn)是(shì)他們的原理與特點卻不盡相(xiàng)同。 
    熱電偶是(shì)溫度測量中應用*廣泛的溫度器件，他的主要特點就是(shì)測溫範圍寬，性能比較穩定，同時結構簡單，動态響應好，更能夠遠傳4-20mA電信号，便于自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是(shì)基于熱電效應。将兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，當兩個接點處的溫度不同時，回路中将産生熱電勢，這種現(xiàn)象稱爲熱電效應，又(yòu)稱爲塞貝克效應。閉合回路中産生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是(shì)指同一導體的兩端因溫度不同而産生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以他們産生的電勢也不相(xiàng)同，而接觸電勢顧名思義就是(shì)指兩種不同的導體相(xiàng)接觸時，因爲他們的電子密度不同所以産生一定的電子擴散，當他們達到一定的平衡後所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導體的材料性質以及他們接觸點的溫度。目前國際上應用的熱電偶具有一個标準規範，國際上規定熱電偶分爲八個不同的分度，分别爲B，R，S，K，N，E，J和T，其測量溫度的*低可測零下270℃，*高可達1800℃，其中B，R，S屬于鉑系列的熱電偶，由于鉑屬于貴重金屬，所以他們又(yòu)被稱爲貴金屬熱電偶而剩下的幾個則稱爲廉價金屬熱電偶。熱電偶的結構有兩種，普通型和铠裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護套管和接線(xiàn)盒等部分組成，而铠裝型熱電偶則是(shì)将熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配後，經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但(dàn)是(shì)熱電偶的電信号卻需要一種特殊的導線(xiàn)來進行傳遞，這種導線(xiàn)我們稱爲補償導線(xiàn)。不同的熱電偶需要不同的補償導線(xiàn)，其主要作用就是(shì)與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠離(lí)電源，從而使參比端溫度穩定。補償導線(xiàn)又(yòu)分爲補償型和延長型兩種，延長導線(xiàn)的化學成分與被補償的熱電偶相(xiàng)同，但(dàn)是(shì)實際中，延長型的導線(xiàn)也并不是(shì)用和熱電偶相(xiàng)同材質的金屬，一般采用和熱電偶具有相(xiàng)同電子密度的導線(xiàn)代替。補償導線(xiàn)的與熱電偶的連線(xiàn)一般都是(shì)很明了，熱電偶的正極連接補償導線(xiàn)的紅色線(xiàn)，而負極則連接剩下的顔色。一般的補償導線(xiàn)的材質大部分都采用銅鎳合金。其次我們介紹一下熱電阻，熱電阻雖然在工業中應用也比較廣泛，但(dàn)是(shì)由于他的測溫範圍使他的應用受到了一定的限制，熱電阻的測溫原理是(shì)基于導體或半導體的電阻值随着溫度的變化而變化的特性。其優點也很多，也可以遠傳電信号，靈敏度高，穩定性強，互換性以及準确性都比較好，但(dàn)是(shì)需要電源激勵，不能夠瞬時測量溫度的變化。

    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爲零下200-800℃，銅熱電阻爲零下40到140℃。熱電阻和熱電偶一樣的區分類型，但(dàn)是(shì)他卻不需要補償導線(xiàn)，而且比熱電偶便宜。鉑熱電阻的安裝形式很多，有固定螺紋安裝，活動螺紋安裝，固定法蘭安裝，活動法蘭安裝，活動管接頭安裝，直行管接頭安裝等等。熱電阻與熱電偶的選擇*大的區别就是(shì)溫度範圍的選擇，熱電阻是(shì)測量低溫的溫度傳感器，一般測量溫度在-200~800℃，而熱電偶是(shì)測量中高溫的溫度傳感器，一般測量溫度在400~1800℃，在選擇時如果測量溫度在200℃左右就應該選擇熱電阻測量，如果測量溫度在600℃就應該選擇K型熱電偶，如果測量溫度在1200~1600℃就應該選擇S型或者B型熱電偶。