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熱電偶與熱電阻接線圖

鉅大LARGE  |  點擊量:3079次  |  2019年08月21日  

熱電阻


熱電阻(thermalresistor)是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。它的主要特點是測量精度高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的,它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫,而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅,此外,現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。金屬熱電阻常用的感溫材料種類較多,最常用的是鉑絲。工業(yè)測量用金屬熱電阻材料除鉑絲外,還有銅、鎳、鐵、鐵鎳等。


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。


在工業(yè)生產(chǎn)過程中,溫度是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。在溫度測量中,熱電偶的應(yīng)用極為廣泛,它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便于遠傳等許多優(yōu)點。另外,由于熱電偶是一種有源傳感器,測量時不需外加電源,使用十分方便,所以常被用作測量爐子、管道內(nèi)的氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。

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熱電偶與熱電阻接線圖


熱電阻的引線接線方式主要有三種方式


○1二線制熱電阻:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制: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


○2三線制熱電阻: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)過程控制中的最常用的。


○3四線制熱電阻: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

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1.接線方式的不同,在檢測原理上的區(qū)別:


二線和三線是用電橋法測量,最后給出的是溫度值與模擬量輸出值的關(guān)系。四線沒有電橋,完全只是用恒流源發(fā)送,電壓計測量,最后給出測量電阻值。2.為什么會產(chǎn)生不同的接線方式:


因為熱電阻的阻值小,因此連接導(dǎo)線的電阻以及接觸電阻會對其測溫精度產(chǎn)生較大影響,所以引入三線制或者四線制就是要消除這些影響。


與熱電阻連接的檢測設(shè)備(溫控表、pLC輸入等)都有四個接線端子。I+、I-、V+、V-。


其中,I+、I-端是為了給熱電阻提供恒定的電流,V+、V-是用來監(jiān)測熱電阻的電壓變化,依次檢測溫度變化。


4線就是從熱電阻兩端引出4線,和4個端子連接。3線就是引出3線,這需要檢測設(shè)備方的I-\V-短接。2線就使引出2線,這需要檢測設(shè)備方的I-\V-、I+/V+短接。


3.不同的接線方式對精度的影響:


2線,電流回路和電壓測量回路合二為1,精度差。(二線制的誤差主要在電流回路在電纜中產(chǎn)生一定壓降造成的測量誤差)


3線,電流回路的參考位和電壓測量回路的參考位為一條線。精度稍好。4線,電路回路和電壓測量回路獨立分開,精度高,但費線。另外,A級精度的熱電阻是不能用2線制連接的。


熱電阻不帶變送器,輸出的是電阻信號;帶變送器,可輸出420mA標(biāo)準(zhǔn)信號。SIEMENS溫變產(chǎn)品有熱電偶,熱電阻變送器。


pLC模塊中有專門的熱電阻(RTD)和熱電偶(TC)模塊的。直接選用這樣的模塊就可以了,它接受熱電阻(阻值)和熱電偶(毫伏值)信號。


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