熱電阻和熱電偶的區(qū)別對(duì)比分析
發(fā)布時(shí)間：2020-08-31瀏覽次數(shù)：3420返回列表
熱電阻和熱電偶都是用于溫度測(cè)量的。但是他們之間也有著本質(zhì)的不同，一般情況下，熱電偶可用于高溫測(cè)量，熱電阻溫度范圍稍低；熱電阻得到的是電阻值信號(hào)，而熱是偶得到的電壓信號(hào)。本文主要針對(duì)熱電阻和熱電偶的區(qū)別進(jìn)行對(duì)比分析。
一、概念
1.熱電阻的基本概念
熱電阻是中低溫區(qū)*常用的一種溫度檢測(cè)器。熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量晶確度是*高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用*多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開(kāi)始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
2.熱電偶的基本概念
熱電偶是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件，它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，通過(guò)電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。它將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。
二、優(yōu)勢(shì)特性
1.與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：
①體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小；
②機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；
③能彎曲，便于安裝；
④使用壽命長(zhǎng)。
2.熱電偶是工業(yè)上*常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：
①構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開(kāi)頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。
②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶*低可測(cè)到-269℃（如金鐵鎳鉻），*高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。
③測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。
三、種類及構(gòu)成
1.熱電阻的結(jié)構(gòu)
1）普通型熱電阻。從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制，
2）隔爆型熱電阻。隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。
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(jì)端面，其結(jié)構(gòu)如圖2-1-8所示。它與一般軸向熱電阻相比，能*正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
4）鎧裝熱電阻。鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體它的外徑一般為φ2~φ8mm,*小可達(dá)φmm.
2.熱電偶的種類
常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。
1）非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。
2）標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC果際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。
四、熱電阻和熱電偶的區(qū)別分析
熱電阻和熱電偶一樣的區(qū)分類型，但是他卻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線，而且比熱電偶便宜。熱電偶是一種測(cè)溫度的傳感器，與熱電阻一樣都是溫度傳感器，但是他和熱電阻的區(qū)別主要在于：
1.信號(hào)的性質(zhì)，熱電阻本身是電阻，溫度的變化，使電阻產(chǎn)生正的或者是負(fù)的阻值變化；而熱耦，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，熱電阻一般檢測(cè)0-150度溫度范圍，*高測(cè)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*高）所以，前者是低溫檢測(cè)，后者是高溫檢測(cè)。
3.從材料上分，熱電阻是一種金屬材料，具有溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，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(méi)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的話就不必用變送器了！熱電阻是RTD信號(hào)，熱電歐是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。熱電阻是電阻信號(hào)，熱電偶是電壓信號(hào)。
7.熱電阻測(cè)溫原理是根據(jù)導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）的電阻隨溫度變化的性質(zhì)來(lái)測(cè)量的，測(cè)量范圍為負(fù)00~500度，常用的有鉑電阻（Pt100、Pt10）、銅電阻Cu50（負(fù)50-150度）。
總之，熱電偶使用的都是2線的，熱電阻阻是3 線的，在大部分情況下我們都可以以此判斷。同時(shí)也可根據(jù)測(cè)量其電阻值，萬(wàn)用表打到電阻擋，熱電阻在室溫的電阻大約 100多歐姆，熱電偶K型的在用MV擋為測(cè)量1.2MV左右。
熱電偶測(cè)溫原理是基于熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)量溫度的，常用的有鉑銠--鉑（分度號(hào)S,測(cè)量范圍0~1300度）、鎳鉻--鎳硅（分度號(hào)K,測(cè)量范圍0~900度）、鎳鉻--康銅（分度號(hào)E,測(cè)量范圍0~600度）、鉑銠30--鉑銠6（分度號(hào)B,測(cè)量范圍0~1600度）。
