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熱電偶和熱電阻雖然同為測溫元器件,但其原理是大不相同的,一種是單一金屬在不同溫度下表現出來的電阻值,一種卻是兩種不同的導體根據“塞貝克效應”做出來的無源測溫元件,表現出來的是毫伏電壓訊號。下面我們來看看這兩種具體的區別。
熱電阻熱電阻的原理相對比較簡單,是根據導體在不同溫度下所呈現出的電阻值來測量溫度的,上圖是一種常用的三線制測量電橋,透過熱電阻的阻值變化轉換成相應的電壓,以供給後續電路轉換為相應的溫度值使儀表顯示。熱電阻的測量精度較高,接線方式有兩線制、三線制和四線制之分,以四線制精度最高,兩線制最低,常用的就是三線制。測量溫度範圍在-200℃至600℃,屬於中低溫測量,常用的材質有銅或鉑,以鉑電阻的測量精度最高,我們常見的PT100之類的就是鉑電阻,表示在0℃的溫度下阻值為100Ω。
熱電偶熱電偶的原理相對要複雜一些,它是由兩種不同的導體連線成起來組合成迴路,兩結點在溫度不同的情況下會產生熱電動勢,熱電動勢的大小和溫度成比例關係,只要使用毫伏表測量它的電動勢大小再轉換成溫度即可。(兩種金屬線連線組成迴路,並在兩端維持一定的溫差,自由電子會從高溫處流向低溫處,這種現象叫做塞貝克效應)
熱電偶在低溫的測量精度要比熱電阻低,不過溫度測量範圍卻大不少,可以測-200℃至1300℃,特殊情況下還能更高,所以一般500℃以下使用熱電阻,以上則使用熱電偶。另外熱電偶的連線方式都是兩根線,輸出的是毫伏訊號,不需要另接電源。
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溫度是很重要的熱工引數也是主要的控制指標之一,也是生產物料化學變化和物理變化的重要條件。熱電阻和熱電偶都是溫度測量中的接觸式測溫器件,儘管它們的作用是相同的,但是它們的測量原理與特點及適用環境卻不相同,因此它們是由區別的,而且還有適用條件。
熱電阻和熱電偶的區別
工作原理的區別
熱電阻是根據導體材料的電阻值隨溫度變化而變化的性質,然後將熱電阻的電阻變化轉換為電訊號,從而實現溫度的測量。熱電偶由兩根不同的導體或半導體材料焊接或絞接而成,有熱端和冷端之分,熱端需要投入到測溫裝置中,冷端置於測溫裝置外面。當兩端溫度不同,則在熱電偶迴路中就會產生熱電效應,即熱電勢。因為熱電勢是被測溫度的函式,測得熱電勢數值後,可換算成對應的溫度值。
結構的區別
以普通熱電偶為例,一般由熱電極、絕緣材料、熱電偶保護套管、接線盒等組成。其絕緣材料一般採用帶孔的耐高溫陶瓷管,熱電極則從耐高溫陶瓷管孔引出。保護套管要具備耐腐蝕、耐高溫、機械強度高、氣密性好、熱導率高等效能。主要有金屬、非金屬、金屬陶瓷三大類,而常用的保護套管材料為不鏽鋼。
熱電阻主要部分為電阻體,再加保護套管、絕緣套管、接線盒等部件。其熱電阻的熱電絲是纏繞在石英、絕緣骨架、陶瓷上,然後加保護套管,而且在電阻絲和套管之間填充導熱材料。
實際應用領域區別
熱電阻通常用在中低溫環境中,若測量溫度超過500℃,熱電阻的阻值會變得很大,這樣也會影響溫度測量的結果,甚至可能出現不能顯示測量結果的情況。
而熱電偶是熱電勢隨著溫度變化而變化的器件,也是隨著溫度變化而變化進行溫度測量的,一般用在高溫環境,而且保護套管至關重要,常用的保護套管為不鏽鋼的,一般用在溫度不高於900℃的工況條件。當熱電偶工作環境溫度越高,而原子中的電子運動越劇烈,熱電勢反應就越靈敏。另外就是熱電偶的應用還要用到專門的補償導線,而熱電阻就不需要專門的補償導線,相對於熱電偶來說,價格也便宜些。
溫度是工業生產過程中最基礎也是最重要的熱工引數及控制指標之一,因此對熱電偶和熱電阻本質區別和合理選用能讓操作人員可以及時掌握裝置工作狀態,確保裝置安全、可靠、經濟執行。
回覆列表
熱電偶溫度範圍非常廣,一般都是高溫測量,比如加熱爐,600多以上,1000度也沒問題。
熱電阻一般溫度不高的場合,不超過600多度。比如常溫,水溫,等。
千萬不能拿熱電偶去測量室溫,因為精度不準。