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當(dāng)前位置:江蘇新華寧儀表有限公司>>公司動(dòng)態(tài)>>熱電偶和熱電阻的區(qū)別
熱電偶與熱電阻均屬于溫度測(cè)量中的接觸式測(cè)溫,盡管其作用相同都是測(cè)量物體的溫度,但是他們的工作原理與特點(diǎn)卻不盡相同.熱電偶是溫度測(cè)量中應(yīng)用guang泛的溫度器件,熱電阻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,而且比熱電偶便宜。
熱電偶和熱電阻的區(qū)別在哪里?
熱電偶:更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號(hào)
熱電偶測(cè)溫原理:熱電偶的測(cè)溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路,當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí),回路中將產(chǎn)生熱電勢(shì),這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),又稱為塞貝克效應(yīng)。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢(shì)有兩種電勢(shì)組成;溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)。溫差電勢(shì)是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢(shì),不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度,所以他們產(chǎn)生的電勢(shì)也不相同,而接觸電勢(shì)顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí),因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散,當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢(shì),接觸電勢(shì)的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。熱電偶的優(yōu)點(diǎn):測(cè)溫范圍寬,性能比較穩(wěn)定,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號(hào),便于自動(dòng)控制和集中控制。
目前上應(yīng)用的熱電偶具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,上規(guī)定熱電偶分為八個(gè)不同的分度,分別為B,R,S,K,N,E,J和T,其測(cè)量溫度的低可測(cè)零下270攝氏度,gao可達(dá)1800攝氏度,其中B,R,S屬于鉑系列的熱電偶,由于鉑屬于貴重金屬,所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個(gè)則稱為廉價(jià)金屬熱電偶。
熱電偶的結(jié)構(gòu)有兩種,普通型和鎧裝型。
普通性熱電偶一般由熱電極,絕緣管,保護(hù)套管和接線盒等部分組成,而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲,絕緣材料和金屬保護(hù)套管三者組合裝配后,經(jīng)過(guò)拉伸加工而成的一種堅(jiān)實(shí)的組合體。但是熱電偶的電信號(hào)卻需要一種特殊的導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行傳遞,這種導(dǎo)線我們稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。
不同的熱電偶需要不同的補(bǔ)償導(dǎo)線,其主要作用就是與熱電偶連接,使熱電偶的參比端遠(yuǎn)離電源,從而使參比端溫度穩(wěn)定。補(bǔ)償導(dǎo)線又分為補(bǔ)償型和延長(zhǎng)型兩種,延長(zhǎng)導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤?但是實(shí)際中,延長(zhǎng)型的導(dǎo)線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬,一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導(dǎo)線代替。補(bǔ)償導(dǎo)線的與熱電偶的連線一般都是很明了,熱電偶的正極連接補(bǔ)償導(dǎo)線的紅色線,而負(fù)極則連接剩下的顏色。一般的補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)大部分都采用銅鎳合金。
熱電阻
熱電阻:不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,價(jià)格更便宜
熱電阻的測(cè)溫原理:基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。
熱電阻的優(yōu)點(diǎn):也可以遠(yuǎn)傳電信號(hào),靈敏度高,穩(wěn)定性強(qiáng),互換性以及準(zhǔn)確性都比較好,但是需要電源激勵(lì),不能夠瞬時(shí)測(cè)量溫度的變化。
熱電阻的缺點(diǎn):熱電阻雖然在工業(yè)中應(yīng)用也比較廣泛,但是由于他的測(cè)溫范圍使他的應(yīng)用受到了一定的限制。
工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測(cè)溫的范圍一般為零下200-800攝氏度,銅熱電阻為零下40到140攝氏度。
熱電阻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,而且比熱電偶便宜。
作為兩大接觸式的溫度傳感器:熱電偶與熱電阻,它們兩個(gè)的名字只差一個(gè)字并且都可以作為測(cè)量物體溫度的傳感器,對(duì)于選擇熱電偶還是選擇熱電阻要根據(jù)測(cè)量的物體環(huán)境來(lái)判斷,很多人拿不準(zhǔn)到底該選擇什么,因此在選擇溫度傳感器的時(shí)候需要全面的了解熱電阻與熱電偶溫度傳感器區(qū)別。
如何區(qū)別熱電偶和熱電阻
1,熱電偶 英文Thermocouple,簡(jiǎn)稱 TC,工作原理是:隨著溫度變化輸出線性毫伏信號(hào)。儀表將信號(hào)放大換算為溫度信號(hào)。
2,熱電阻 英文Resistance 簡(jiǎn)稱 RTD 工作原理是:電阻值隨著溫度變化而發(fā)生線性變化。
3,溫度變送器可以將熱電偶mV電壓信號(hào)或者熱電阻的電阻值信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)供自動(dòng)化系統(tǒng)控制用。
4,一般而言熱電阻比熱電偶便宜。
選擇熱電偶要根據(jù)使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測(cè)定對(duì)象的性能、響應(yīng)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益等綜合考慮。
1、測(cè)量精度和溫度測(cè)量范圍的選擇
使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時(shí),一般選用B型熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶,低于400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負(fù)溫測(cè)量一般用T型電偶,在低溫時(shí)T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。
2、使用氣氛的選擇
S型、B型、K型熱電偶適合于強(qiáng)的氧化和弱的還原氣氛中使用,J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛,若使用氣密性比較好的保護(hù)管,對(duì)氣氛的要求就不太嚴(yán)格。
3、耐久性及熱響應(yīng)性的選擇
線徑大的熱電偶耐久性好,但響應(yīng)較慢一些,對(duì)于熱容量大的熱電偶,響應(yīng)就慢,測(cè)量梯度大的溫度時(shí),在溫度控制的情況下,控溫就差。要求響應(yīng)時(shí)間快又要求有一定的耐久性,選擇鎧裝偶比較合適。
4、測(cè)量對(duì)象的性質(zhì)和狀態(tài)對(duì)熱電偶的選擇
運(yùn)動(dòng)物體、振動(dòng)物體、高壓容器的測(cè)溫要求機(jī)械強(qiáng)度高,有化學(xué)污染的氣氛要求有保護(hù)管,有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。
選型流程:型號(hào)--分度號(hào)—防爆等級(jí)—精度等級(jí)—安裝固定形式—保護(hù)管材質(zhì)—長(zhǎng)度或插入深度。
1、信號(hào)的性質(zhì),熱電阻本身是電阻,溫度的變化,使熱電阻產(chǎn)生正的或者是負(fù)的阻值變化;而熱電偶,是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化,他隨溫度的改變而改變。
2、兩種傳感器檢測(cè)的溫度范圍不一樣,熱阻一般檢測(cè)0-150度溫度范圍,gao量范圍可達(dá)600度左右(當(dāng)然可以檢測(cè)負(fù)溫度)。熱電偶可檢測(cè)0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以,羅斯蒙特3051變送器前者是低溫檢測(cè),后者是高溫檢測(cè)。
3、從材料上分,熱阻是一種金屬材料,具有溫度敏感變化的金屬材料,熱耦是雙金屬材料,既兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個(gè)不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差。
4、plc對(duì)應(yīng)的熱電阻和熱電偶的輸入模塊也是不一樣的,這句話是沒問(wèn)題,但一般plc都直接接入4~20ma信號(hào),而熱電阻和熱電偶一般都帶有變送器才接入plc。要是接入dcs的話就不*變送器了!熱電阻是rtd信號(hào),熱電偶是tc信號(hào)!
5、plc也有熱電阻模塊和熱電偶模塊,可直接輸入電阻和電偶信號(hào)。
6、熱電偶有j、t、n、k、s等型號(hào),有比電阻貴的,也有比電阻便宜的,但是算上補(bǔ)償導(dǎo)線,綜合造價(jià)熱電偶就高了。
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