鉑電阻和熱電偶區(qū)別 淺談鉑電阻和熱電偶的識別

　　本文主要是關(guān)于鉑電阻和熱電偶的相關(guān)介紹，并著重對鉑電阻和熱電偶的區(qū)別及其識別方法進(jìn)行了詳盡的闡述。

　　鉑電阻

　　鉑電阻，簡稱為：鉑熱電阻，它的阻值會隨著溫度的變化而改變。它有PT100和 PT1000等等系列產(chǎn)品，它適用于醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計算、衛(wèi)星、氣象、阻值計算等高精溫度設(shè)備，應(yīng)用范圍非常之廣泛。

　　組成部分

　　常見的Pt100感溫元件有陶瓷元件，玻璃元件，云母元件，它們是由鉑絲分別繞在陶瓷骨架，玻璃骨架，云母骨架上再經(jīng)過復(fù)雜的工藝加工而成。

　　薄膜

　　薄膜鉑電阻：用真空沉積的薄膜技術(shù)把鉑濺射在陶瓷基片上，膜厚在2微米以內(nèi)，用玻璃燒結(jié)料把Ni（或Pd）引線固定，經(jīng)激光調(diào)阻制成薄膜元件。

　　特性

　　導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化，通過測量其電阻值推算出被測物體的溫度，這就是電阻溫度傳感器的工作原理。Pt100傳感器是利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化、并呈一定函數(shù)關(guān)系的特性來進(jìn)行測溫，其溫度/阻值對應(yīng)關(guān)系為：

　?。?） -200℃《t《0℃時，RPt100=100［1+At+B +Ct（t-100）］ （2-1）

　?。?）0℃≤t≤850℃時，RPt100=100（1+At+B ） （2-2）

　　式中，A=3.90802× ；B=-5.80× ；C=-4.2735× 。

　　Pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：測量范圍：-200℃～+850℃；允許偏差值△℃：A級±（0.15+0.002│t│），B級±（0.30+0.005│t│）；熱響應(yīng)時間《30s；最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm；允通電流≤5mA。另外，Pt100溫度傳感器還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點。

　　熱電偶

　　熱電偶（thermocouple）是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。

　　工作原理

　　當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為T0 ，稱為自由端（也稱參考端）或冷端，回路中將產(chǎn)生一個電動勢，該電動勢的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點的溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象稱為“熱電效應(yīng)”，兩種導(dǎo)體組成的回路稱為“熱電偶”，這兩種導(dǎo)體稱為“熱電極”，產(chǎn)生的電動勢則稱為“熱電動勢” ［1］ 。

　　熱電動勢由兩部分電動勢組成，一部分是兩種導(dǎo)體的接觸電動勢，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電動勢。

　　熱電偶回路中熱電動勢的大小，只與組成熱電偶的導(dǎo)體材料和兩接點的溫度有關(guān)，而與熱電偶的形狀尺寸無關(guān)。當(dāng)熱電偶兩電極材料固定后，熱電動勢便是兩接點溫度t和t0。的函數(shù)差 ［1］ 。即

　　這一關(guān)系式在實際測溫中得到了廣泛應(yīng)用。因為冷端t0恒定，熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢只隨熱端（測量端）溫度的變化而變化，即一定的熱電動勢對應(yīng)著一定的溫度。我們只要用測量熱電動勢的方法就可達(dá)到測溫的目的 ［1］ 。

　　熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，

　　當(dāng)兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)（Seebeck effect）。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表；分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。

　　在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時，只要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，可接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測量溫度時要求其冷端（測量端為熱端，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。與測量儀表連接用專用補(bǔ)償導(dǎo)線。

　　熱電偶冷端補(bǔ)償計算方法：

　　從毫伏到溫度：測量冷端溫度，換算為對應(yīng)毫伏值，與熱電偶的毫伏值相加，換算出溫度；

　　從溫度到毫伏：測量出實際溫度與冷端溫度，分別換算為毫伏值，相減後得出毫伏值，即得溫度。

　　鉑電阻和熱電偶區(qū)別

　　一、信號的性質(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。

　　二、兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣，熱阻一般檢測0-150度溫度范圍（當(dāng)然可以檢測負(fù)溫度），熱耦可檢測0-1000度的溫度范圍（甚至更高）所以，前者是低溫檢測，后者是高溫檢測。

　　三、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，在兩個不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢差。

　　四、PLC對應(yīng)的熱電阻和熱電偶的輸入模塊也是不一樣的，這句話是沒問題，但一般PLC都直接接入4～20ma信號，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，熱電歐是TC信號！

　　五、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。

　　六、熱電偶有J、T、N、K、S等型號，有比電阻貴的，也有比電阻便宜的，但是算上補(bǔ)償導(dǎo)線，綜合造價熱電偶就高了。熱電阻是電阻信號，熱電偶是電壓信號。

　　七、熱電阻測溫原理是根據(jù)導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）的電阻隨溫度變化的性質(zhì)來測量的，測量范圍為負(fù)00~500度，常用的有鉑電阻（Pt100、Pt10）、銅電阻Cu50（負(fù)50-150度）。

　　熱電偶測溫原理是基于熱電效應(yīng)來測量溫度的，常用的有鉑銠——鉑（分度號S，測量范圍0~1300度）、鎳鉻——鎳硅（分度號K，測量范圍0~900度）、鎳鉻——康銅（分度號E，測量范圍0~600度）、鉑銠30——鉑銠6（分度號B，測量范圍0~1600度）。

　　熱電偶是一種常見的溫度檢測傳感器，用于感測溫度工作原理是溫度變化其兩端電位大小不同；熱電阻也可以稱是一種熱敏傳感器，但其是隨溫度變化電阻發(fā)生變化。就這樣簡單了。

　　鉑電阻和熱電偶的識別

　　1、看標(biāo)牌

　　標(biāo)牌上標(biāo)的有熱偶、熱阻等信息。

　　2、看接線盒接線

　　熱偶一般為兩根線，雙支的四根線；熱阻一般為三根線，雙支的六根線。

　　單支熱阻有四根線的，也有少數(shù)兩根線的。

　　3、看接線板

　　在接線板上查看，有正負(fù)（補(bǔ)償導(dǎo)線也有正負(fù)）的是熱偶，沒有正負(fù)的是熱阻。

　　4、看內(nèi)芯

　　熱電偶是2根不同材料的金屬絲，尾端焊接在一起；熱阻是2根相同材料的導(dǎo)線，尾端連接在一個感溫元件上。所以，從外觀上看，熱電阻的頭部有一個直徑明顯變大的部分，而熱電偶就沒有。

　　5、量電阻使用萬用表的電阻檔測量；正常情況下熱電偶的電阻很小，只有幾歐；熱電阻的電阻體在常溫下100多歐。

　　結(jié)語

　　關(guān)于鉑電阻和熱電偶的相關(guān)介紹就到這了，希望通過本文能讓你對鉑電阻和熱電偶有更全面的認(rèn)識。

相關(guān)閱讀推薦：什么是熱電偶

相關(guān)閱讀推薦：熱電偶的常見故障及處理辦法