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热电阻和热电偶的区别及现场应用.doc

1、热电阻和热电偶的区别电站现场使用的热电偶一般是两线制的,而热电阻一般是三线制或者四线制的。热电偶是一种测温度的传感器,与热电阻一样都是温度传感器,但是他和热电阻的区别主要在于:一、信号的性质,热电阻本身是电阻。温度的变化,使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热电偶,是产生感应电压的变化,他随温度的改变而改变。二、两种传感器检测的温度范围不一样,热阻一般检测 0-150 度温度范围,最高测量范围也可达 600 度左右(当然可以检测负温度). 常用的铂热电阻(Pt100、Pt10)、铜电阻 Cu50(负 50-150 度)。热电偶可检测0-1000 度的温度范围(甚至更高),热电偶常用的有铂铑铂(

2、分度号 S,测量范 围 0-1300 度)、镍铬镍硅(分度号 K,测量范围 0-900度)、镍铬康铜(分度号 E,测量范围 0-600 度)、铂铑 30铂铑6(分度号 B,测量范围 0-1600 度)。所以,前者一般用于较低温度检测,后者可应用于较高温度检测。三、从材料上分,热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料,热电偶是双金属材料,即两种不同的金属,由于温度的变化,在两种不同的金属丝的两端产生电势差。四、PLC 对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的,这句话是没问题,但一般 PLC 都直接接入 420mA 信号,而热电阻和热电偶一般都带有变送器才接入 PLC。要是接入 DCS 的

3、话就不必用变送器了!热电阻是 RTD 信号,热电欧是 TC 信号!五、PLC 也有热电阻模块和热电偶模块,可直接输入热电阻和热电偶信号。六、热电偶有 J、T、N、K、S 等型号,有比电阻贵的,也有比电阻便宜的,但是算上补偿导线,综合造价热电偶就高了。七、虽然都是接触式测温仪表,但它们的测温范围不同。热电偶使用在温度较高的环境,因它们在中,低温区时输出热电势很小(查表可以看一下),当电势小时,对抗干扰措施和二次表和要求很高,否则测量不准,还有,在较低的温度区域,冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出,不易得到全补偿。 这时在中低温度时,一般使用热电阻测温范围为 200-500

4、,甚至还可测更低的温度(如用碳电阻可测到 1K 左右的低温).现在正常使用铂热电阻 Pt100,(也有Pt50,100 和 50 代表热电阻在 0 度时的阻值,在旧分度号中用BA1,BA2 来表示, BA1 在 0 度时阻值为 46 欧姆,在工业上也有用铜电阻,分度号为 CU50 和 CU100,但测 温范围较小,在-50-150 之间.在一些特殊场合还有铟电阻,锰电阻 等) 2.热电偶测量温度的基本原理是热电效应,二次表是一个检伏计或为了提高精度时使用电子电位差计。 电阻是基于导体和半导体的电阻值随温度而变化的特性而工作的,二次表是一个不平衡电桥. 3.由热电偶测温原理可知,只有在其冷端温度

5、恒定时,被测温度才与热电势成单值函数关系.在实际使用中,就用一种热电特性与相应热电偶特性相似的廉价的连接导线(也称为补偿导线),使热电偶冷端引伸到温度相对恒定的地方(最好为 0 度),如用铜-康铜做补偿导线来引申镍铬-镍硅热电阻.因此,热电偶到二次表延长线是两根。 热电阻与二次表之间是用铜导线连接的,为了减小环境变化引起的测量误差,一般均采用三线制接法,其中有两根导线将热电阻串联于相邻的两个桥臂上,另一根导线是引来电源.使用时要求每根导线的电阻值与调整电阻之和都保证为 5 欧姆(0.01). 不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度

6、稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。工作中的现场判断. 1.热电偶. 热电偶有正负极,补偿导线也有正负之分.首先保证连接,配置确.在运行中,常见的有短路,断路,接触不良(有万用表可判断)和变质( 根据表面颜色来鉴别).检查时,要使热电偶与二次表分开.我在实践中判断的方法,供大家参考:用工具短接二次表上的补偿线,表

7、指示室温(不是的话,表坏),再短接热电偶接线端子,表批示热电偶所在的环境温度(不是,补偿线有故障),再用万用表mv 档大体估量热电偶的热电势( 如正常,请检查工艺). 2.热电阻.不外乎短路,和断路.用万用表可判断.在运行中.怀疑短路,只要将电阻端拆下一个线头,看显示仪表,如到最大,热电阻短路.回零,导线短路.保证正常连接和配置时,表值显示低或不稳,保护管可能性进水了.显示最大,热电阻断路.显示最小,短路. 一般来说,温度在 300 度以下的用热电阻,300 度以上的用热电偶。 随着温度的变化,热电阻的阻值会发生变化,热电偶的热电势会发生变化。 热电阻目前都采用铜热电阻和铂热电阻,根据 0 度时热电阻值的不同又分为不同的分度号,如 PT100,PT1000,CU50 等,以 PT100为例,PT 代表铂,100 代表 0 度时热电阻的阻值是 100 欧姆。 热电偶目前大体上有 K,B,S 等分度号,分别代表不同的材质,以用于不同的温度范围。例如:K 型为镍铬-镍硅材材,一般测量 0-800 度,B 型为铂铑 30-铂铑 6,一般测量 800-1600 度。

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