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1、什么是热电阻两线三线或四线制的方式由于热电阻本身的阻值较小,随温度变化而引起的电阻变化值更小,例如 , 铂电阻在零度时的阻值 r0=100 ,铜电阻在零度时r0=100。因此 ,在传感器与测量仪器之间的引线过长会引起较大的测量误差。在实际应用时,通常采用所谓的两线、三线或四线制的方式,如图所示。rrrrrvoivoirrrl1rrtrtrl2(a)电路原理(b)二线(c)三线制(d)四线制图热电阻的接入方式在图 (a)所示的电路中 ,电桥输出电压vo 为i2r(rt rr )vo2r rt2rr当 rrt 、 rr 时 ,
2、ivo( rt – rr )式中 :rt 为铂电阻 , rr 为可调电阻 ,r 为固定电阻 ,i 为恒流源输出电流值。1. 二线制二线制的电路如图 (b) 所示。这就是热电阻最简单的接入电路, 也就是最容易产生较大误差的电路。图中的两个r 就是固定电阻。 rr 就是为保持电桥平衡的电位器。二线制的接入电路由于没有考虑引线电阻与接触电阻 , 有可能产生较大的误差。如果采用这种电路进行精密温度测量, 整个电路必须在使用温度范围内校准。2. 三线制三线制的电路如图 (c) 所示。这就是热电阻最实用的接入电路, 可得到较高的测量精度。图中的两个 r 就是固定电阻。 rr 就是为保持电桥平衡的电位器。三
3、线制的接入电路由于考虑了引线电阻与接触电阻带来的影响。rl1 、 rl2 与 rl3 分别就是传感器与驱动电源的引线电阻 , 一般说来 , rl1 与 rl2 基本上相等 , 而 rl3 不引入误差。所以这种接线方式可取得较高的精度。,必须采用三线制接法。什么是热电阻两线. 四线制四线制的电路如图 (d) 所示。这就是热电阻最高精度的接入电路。图中 rl1 、rl2 、rl3 与 rl4 都就是引线在恒流源回路 , 不会引入误差。 rl3 与 rl4 则在高输入阻抗的仪器放大器的回路中, 也不会带来误差。上述三种热电阻传感器的引入电路的输出
4、,都需要后接高输入阻抗、高共模抑制比的仪器放大器。热电阻的应用原理热电阻就是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点就是测量精度高,性能稳定。其中铂热就是阻的测量精确度就是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。1.热电阻测温原理及材料热电阻测温就是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成 ,目前应用最多的就是铂与铜 ,此外 ,现在已开始采用甸、镍、锰与铑等材料制造热电阻。2.热电阻的结构(1) 精通型热电阻 工业常用热电阻感温元件 (电阻体 )的结构及特点见表 2-1-11。从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化就是直接
5、通过热电阻阻值的变化来测量的,因此 ,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线) 铠装热电阻 铠装热电阻就是由感温元件 (电阻体 )、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体 ,如图 2-1-7 所示 ,它的外径一般为 2 8mm,最小可达 mm。与普通型热电阻相比 ,它有下列优点 :体积小 ,内部无空气隙 ,热惯性上 ,测量滞后小 ;机械性能好、 耐振 ,抗冲击; 能弯曲 ,便于安装使用寿命长。(3) 端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制 ,紧贴在温度计端面如图 2-1-8 所示。它与一般轴向热电阻相比
6、 ,能更正确与快速地反映被测端面的实际温度用于测量轴瓦与其她机件的端面温度。,其结构,适(4) 隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线c 级区内具有爆炸危险场所的温度测量。,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻3.热电阻测温系统的组成热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线与显示仪表等组成。必须注意以下两点:热电阻与显示仪表的分度号必须一致为了消除连接导线) 铠装热电阻 铠装热电阻就是由感温元件 (电阻体 )、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体 ,如图 2-1-7 所示 ,它
7、的外径一般为 2 8mm,最小可达 mm。与普通型热电阻相比 ,它有下列优点 :体积小 ,内部无空气隙 ,热惯性上 ,测量滞后小 ;机械性能好、耐振 ,抗冲击 ;能弯曲 ,便于安装使用寿命长。(3) 端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制 ,紧贴在温度计端面如图 2-1-8 所示。它与一般轴向热电阻相比 ,能更正确与快速地反映被测端面的实际温度用于测量轴瓦与其她机件的端面温度。,其结构,适(4) 隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值,为此更换新的电阻体为好 ,若采用焊接修理
8、,焊后要校验合格后才能使用。二线制 :在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很什么是热电阻两线三线或四线制的方式简单 ,但由于连接导线必然存在引线电阻r整个电路的电阻为热电阻的电阻值加上两段导线电阻的电阻值测量误差大,大小与导线的材质与长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合三线制 :在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,两个导线分别接在电桥的两个桥背上,另一根线接在电桥的电源上 ,消除了引线电阻的误差。可以较好的消除引线电阻的影响,就是工业过程控制中的最常用的引线电阻。四线、电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流 i, 把 r 转换成电压信号u, 再通过另两根引线把u 引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。一般用在实验室与。四线制、三线制、二次仪表有一定的区别。端面热电阻有端面铜电阻(wzcm-201)与端面铂热电阻 (wzpm-201 wzpm-201b) 之分。端面热电阻元件由特殊处理的丝材(铜或铂丝 )绕制 ,它们紧巾在温度计前端 ,与一般轴向热电阻相比 ,端面热电阻能更正确与迅速地反映被测端面的实际温度状况,它的制作方法很多,品种形式多样 ,特别适用于测量轴瓦或其她机件的端面温度。有的端面热电阻安装时由于它的引线与电阻元件就是相连的,所以要将引线与端面热电阻同步转动,这样才确保端面热电阻在安装中不被人为损坏 ,但就是实际安装过程中难免出现这种情况。由于这种情况的出现,苏科公司加大科研力度研制成功特殊的端面热电阻,这种端面热电阻在安装时只需要拧外端的螺丝就可以了 ,不需要引线与端面热电阻同步转动。
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