溫度傳感器的應用原理
發(fā)布時間：2019-07-30 12:25:53來源：
一、溫度傳感器的分類：
1、溫度傳感器熱電偶
2、溫度傳感器熱電阻
二、溫度傳感器熱電偶
1、溫度傳感器熱電偶的應用原理及特點
將兩種不同的導體或半導體A、B焊接起來，組成一個閉合回路。當A、B的兩個執(zhí)著點1、2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生了電動勢，因而在回路中形成了一個大、小電流，這種現(xiàn)象稱之為熱電效應。熱電偶就是依據(jù)這一效應來工作的。
溫度傳感器熱電偶是工業(yè)比較常用的溫度檢測元件之一，它的主要特點是：
l）測量精度高（因為熱電偶與被測介質(zhì)直接接觸，不受其他介質(zhì)的影響）
2）測量范圍廣
3）結(jié)構簡單，使用方便（熱電偶傳感器通常是由兩種不同的金屬材料組成，而且不受大小及開頭的限制，外界有保護管，使用非常方便）
2、溫度傳感器熱電偶的種類及結(jié)構
1）熱電偶的種類
常用溫度傳感器熱電偶可分為標準溫度傳感器熱電偶和非標準溫度傳感器熱電偶
標準溫度傳感器熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差，并有統(tǒng)一標準分度表的溫度傳感器熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可以選用。
非標準溫度傳感器熱電偶，在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準溫度傳感器熱電偶。一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合
2）結(jié)構形式
為了保證溫度傳感器熱電偶能可靠、穩(wěn)定的工作，對它的結(jié)構我們做了以下要求：
a)組成溫度傳感器熱電偶的兩個熱電極必須焊接牢固；
b)兩個電極之間之間必須很好的絕緣，以防短路；
c)補償導線與熱電偶的自由端連接要方便可靠；
d)保護套管應能保證熱電極與有害物質(zhì)絕對隔離。
3）熱電偶的冷端補償
由于熱電偶的材料一般比較貴，而測量點到儀表間的距離又比較遠為了節(jié)省材料、降低成本，通常我們采用補償導線把熱電偶冷端延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室，再連接到儀表端子上。特別指出補償導線的特性與熱電偶的特性相近，補償導線的作用只起延伸熱電極，使溫度傳感器熱電偶的的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測量的影響，不起補償作用。因此，還需要采用其他的修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用溫度傳感器熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。
三、溫度傳感器熱電阻
熱電阻是中低溫區(qū)比較常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高、性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻測量精度比較高，而且被制成標準的基準儀。
1、溫度傳感器熱電阻的應用原理及材料：
熱電阻是基于金屬導體的電阻值隨溫度的變化而變化這一特性來進行測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用比較多的是鉑和銅。下面介紹一下鎧裝溫度傳感器熱電阻
鎧裝溫度傳感器熱電阻是由感溫元件、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體。與普通型的溫度傳感器熱電阻相比，其具備以下優(yōu)點：
a)體積小，內(nèi)部無空氣隙，測量滯后?。?/div>
b)機械性能好、耐振、抗沖擊；
c)能彎曲，便于安裝；
d)使用壽命長。
2、溫度傳感器熱電阻熱電阻的結(jié)構：
由熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過溫度傳感器熱電阻阻值的變化來測量的。因此，溫度傳感器熱電阻的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為了消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。
3、溫度傳感器熱電阻測溫系統(tǒng)的組成：
溫度傳感器熱電阻測溫系統(tǒng)一般由溫度傳感器熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成，必須注意以下兩點：溫度傳感器熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致。為了消除連接導線電阻的變化的影響，必須采用三線制接法。
四、溫度傳感器熱電偶是與熱電阻區(qū)別
熱電偶是一種測溫度傳感器，與熱電阻一樣都是溫度傳感器，但是他和熱電阻的區(qū)別主要在于：
1、信號的性質(zhì)：熱電阻本身是電阻，熱電阻溫度計是根據(jù)金屬絲的電阻隨溫度變化的原理工作的；而熱電偶：是將兩種不同材料的導線或半導體焊接起來，構成一個閉合回路，當導線的兩個接點之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢，因而在回路中形成一定大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。
2、兩種傳感器檢測的溫度范圍：熱阻一般檢測0-150度溫度范圍，比較高測量范圍可達600度左右，而熱電偶可檢測0-1000度的溫度范圍(甚至更高)。
3、材料造價：熱電阻是一種金屬材料，具y溫度敏感變化的金屬材料，熱電阻是電阻信號，其輸出的是電阻值（Ω），無正負極。常用的有Pt100、Cu50。。而熱耦是雙金屬材料，既兩種不同的金屬材料，由于溫度的變化，在兩個不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢差?？煞譃镵、S、E、R、T、N型等分度號，可分別使用在不同的測量介質(zhì)、測溫范圍。熱電偶是電壓信號，輸出的是毫伏值（mV），有正負極。有比電阻貴的，也有比電阻便宜的，但是算上補償導線，綜合造價熱電偶就高了。
4、與PLC的關系： LC對應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，熱電偶是TC信號?。≒LC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。）