对于热电阻比较了解的人都清楚,热电阻的温度测量原理是不同于热电偶的温度测量原理的。热电阻是基于电阻的热效应,即电阻体的电阻值随温度的变化而变化。因此,温度可以通过测量温热电阻的电阻变化来测量。主要有金属热电阻和半导体热敏电阻。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下近似关系表示,即Rt=Rt0[1 α(t-t0)]式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)对应电阻值;α温度系数。半导体热敏电阻的电阻和温度关系是Rt=AeB/t式中Rt当温度为t时的阻值;A、B这取决于半导体材料的结构常数。
相比之下,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常超过数千欧元),但交换性差,非线性严重,温度测量范围仅为-50~300℃大量用于家电和汽车的温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量具有测量准确、稳定性好、性能可靠等特点,广泛应用于程控。
工业上常用的金属热电阻从电阻随温度变化的角度来看,大多数金属导体都有这种性质,但并非所有金属导体都能用于测温,金属材料作为热电阻的一般要求:温度系数尽可能大、稳定,电阻率大(传感器尺寸降低相同灵敏度),化学物理性能稳定,材料复制性好,电阻值随温度变化(最好呈线性关系)。
那么这接线方式是如何的呢?
热电阻是将温度变化转化为电阻值变化的一个组件,通常需要通过导线将电阻信号传输到计算机控制装置或其他仪器。工业热电阻安装在生产现场,与控制室有一定距离,热电阻导线对测量结果影响较大。
热阻引线主要有三种方式:
二线系统:将导线连接到热电阻的两端,产生电阻信号的方法称为二线系统:这种导线方法非常简单,但由于导线必须有导线电阻r,r尺寸与导线的材料和长度有关,因此该导线只适用于测量精度低的场合
三线系统:在热电阻根的一端连接一根导线,另一端连接两根导线称为三线系统。该方法通常与电桥一起使用,可以更好地消除导线电阻的影响,是工业过程控制中最常用的。
四线系统:将两根导线连接到热电阻根的两端称为四线系统,其中两根导线为热电阻提供恒定电流I,将R转换为电压信号U,U通过另外两条导线引入二次仪表。可见,这种导线方法可以完全消除导线的电阻影响,主要用于高精度温度检测。
热电阻采用三线制接法。采用三线用于消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路通常是不平衡电桥。热电阻作为桥臂电阻,其连接线(从热电阻到中央控制室)也成为桥臂电阻的一部分,这部分电阻未知,随环境温度变化,导致测量误差。采用三线系统,将一根导线连接到桥的电源端,另外两根分别连接到热电阻所在的桥臂和相邻的桥臂,消除了导线电阻造成的测量误差。
这便是我们关于热电阻相关常识的介绍,大家感受如何?有没有学到什么,为大家带来一些帮助呢?