內(nèi)容編輯鉑熱電阻
分類: 鉑熱電阻
發(fā)布時(shí)間: 2016-08-04 12:14
熱電阻是利用鉑絲的電阻值隨著溫度的變化而變化這一基本原理設(shè)計(jì)和制作的，按0℃時(shí)的電阻值R(℃)的大小分為10歐姆（分度號(hào)為Pt10）和100歐姆（分度號(hào)為Pt100）等，測溫范圍較大，適合于-200~850℃.10歐姆鉑熱電阻的感溫原件是用較粗的鉑絲繞制而成，耐溫性能明顯優(yōu)于100歐姆的鉑熱電阻，主要用于650℃以上的溫區(qū)：100歐姆鉑熱電阻主要用于650℃以下的溫區(qū)，雖也可用于650℃以上溫區(qū)，但在650℃以上溫區(qū)不允許有A級(jí)誤差。
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鉑熱電阻
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鉑絲的電阻
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650℃以上溫區(qū)
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解放初期
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-50度 80.31歐姆
概述
100歐姆鉑熱電阻的分辨率比10歐姆鉑熱電阻的分辨率大10倍，對二次儀表的要求相應(yīng)地多一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此在650℃以下溫區(qū)測溫應(yīng)盡量選用100歐姆鉑熱電阻。感溫元件骨架的材質(zhì)也是決定鉑熱電阻使用溫區(qū)的主要因素，常見的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。由于骨架材料本身的性能不同，陶瓷元件適用于850℃以下溫區(qū)，玻璃元件適用于550℃以下溫區(qū)。市場上出現(xiàn)了大量的厚膜和薄膜鉑熱電阻感溫元件，厚膜鉑熱電阻元件是用鉑漿料印刷在玻璃或陶瓷底板上，薄膜鉑熱電阻元件是用鉑漿料濺射在玻璃或陶瓷底板上，再經(jīng)光刻加工而成，這種感溫元件僅適用于-70~500℃溫區(qū)，但這種感溫元件用料省，可機(jī)械化大批量生產(chǎn)，效率高，價(jià)格便宜。
就結(jié)構(gòu)而言，鉑熱電阻還可以分為工業(yè)鉑熱電阻和鎧裝鉑熱電阻。工業(yè)鉑熱電阻也叫裝配鉑熱電阻，即是將鉑熱電阻感溫元件焊上引線組裝在一端封閉的金屬管或陶瓷管內(nèi)，再安裝上接線盒而成；鎧裝鉑熱電阻是將鉑熱電阻元件，過渡引線，絕緣粉組裝在不銹鋼管內(nèi)再經(jīng)模具拉實(shí)的整體，具有堅(jiān)實(shí)，抗震，可繞，線徑小，使用安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
制造起源
解放初期，國內(nèi)僅在沿海城市有幾個(gè)修配廠。1956年隨著新中國156個(gè)大型建設(shè)項(xiàng)目的開工，我國從原來民主德國引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)鉑熱電阻，由西安儀表廠獨(dú)家生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)只有玻璃骨架，因?yàn)樾枰ＡШ豌K絲的膨脹系數(shù)一致，玻璃委托北京玻璃廠生產(chǎn)。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，鉑絲是稀有貴金屬，是國家專控物資，由人民銀行計(jì)劃調(diào)配。隨有了北玻拿玻璃換鉑絲，然后北玻掌握這項(xiàng)技術(shù)。隨后是兄弟廠傳幫帶，上儀和川儀掌握這項(xiàng)技術(shù)。改革開放初期80年代，西儀的老一輩專家退休后回到家鄉(xiāng)利用這項(xiàng)技術(shù)辦企業(yè)，隨后星星之火成燎原。
信號(hào)連接
熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會(huì)有較大的影響。熱電阻的引線主要有三種方式
○1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合
○2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的常用的。
○3四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。
熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。這是因?yàn)闇y量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差。
系統(tǒng)組成
（1）熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點(diǎn)：①熱電阻和顯示儀表的分度號(hào)必須一致
②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用三線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章。
（2）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φ1~φ8mm，Zui小可達(dá)φmm。 與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：
①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后小；
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。
（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。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實(shí)際溫度，適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體隔絕。因受到火花或電弧等影響，電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值，為此更換新的電阻體為好，若采用焊接修理，焊后要校驗(yàn)合格后才能使用。
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