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热电阻(thermal resistor)又称RTD(Resistance Temperature Detector),是中低温区(-200℃至+850℃)常用的一种温度检测器,具有测量精度高、性能稳定等特点。以下从其工作原理、类型、连接方式、应用领域等方面进行详细介绍:
一、工作原理
热电阻基于电阻体的阻值随温度变化而变化的特性进行温度测量,即热电阻效应。当温度升高时,金属内部原子晶格的振动加剧,自由电子通过金属导体时的阻力增加,宏观上表现为电阻率变大,电阻值增大。其电阻值和温度一般可用近似关系式表示:Rt=Rt0[1+α(t−t0)],式中Rt为温度t时的阻值,Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值,α为温度系数。
二、类型
普通型热电阻:通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成,具有测量准确度高、性能稳定可靠等优点。被测系统温度的变化直接通过热电阻阻值的变化来测量,但热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量系统带来一定影响。
铠装热电阻: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,外径一般为2 - 8mm,最小可达更小尺寸。具有体积小、测温滞后性小、机械性能好、耐振、抗冲击、能弯曲、便于安装和使用寿命长等特点。
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。与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
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盒内,生产现场不会引起爆炸。可用于Bla - B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
防腐热电阻:采用PTFE防腐材质,作为整体保护套或两节式套管,也可以直接在保护管上作该材质的防腐处理,分喷涂、烧结和套管密封三种形式。
三、连接方式
二线制:热电阻两端各连接一根导线引出电阻信号。测量时,电流通过导线和热电阻,根据欧姆定律,测量回路电流和热电阻两端电压得出电阻值,进而得到温度值。但连接导线必然存在引线电阻,其大小与导线的材质和长度等因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。
三线制:热电阻根部一端连一根引线,另一端连两根引线。通常与电桥配套使用,将一根导线接到电桥电源端,其余两根分别接到热电阻所在桥臂及相邻桥臂上,使两桥臂引入相同引线电阻,电桥平衡时,引线电阻变化不影响测量结果,可较好消除引线电阻影响,广泛应用于工业过程控制。
四线制:在热电阻根部两端各连接两根导线,其中两根引线为热电阻提供恒定电流,将电阻转换成电压信号,再通过另两根引线把电压引至二次仪表。主要用于高准确度的温度检测,因为它能够消除导线电阻带来的误差。
四、应用领域
淫色黄片下载视频国产 热电阻在多个领域都有广泛应用,尤其在需要精确温度控制的工业过程控制和测试设备中表现突出。例如,在化工生产中,反应釜温度控制是常见应用场景,如合成氨反应釜温度需控制在400 - 500℃,三线制热电阻可准确测量并传输温度信号,配合控制系统实现精准温度控制,保证反应正常进行;在大型LNG储罐内部测温中,四线制热电阻能够精准反映罐内LNG的温差变化情况,实时监控数据信息。