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(yīng)用原理及特點
將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A、B焊接起來,組成一個閉合回路。當(dāng)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(yīng)。熱電偶就是依據(jù)這一效應(yīng)來工作的。
溫度傳感器熱電偶是工業(yè)***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(gòu)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(hù)管,使用非常方便)
2、溫度傳感器熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)
1)熱電偶的種類
常用溫度傳感器熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶
標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差,并有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶,在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)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(gòu)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須***焊接牢固;
b)兩個電極之間之間須***很好的絕緣,以防短路;
c)補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶的自由端連接要方便可靠;
d)保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害物質(zhì)******隔離。
3)熱電偶的冷端補(bǔ)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(yuǎn)為了節(jié)省材料、降低成本,通常我們采用補(bǔ)償導(dǎo)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(bǔ)償導(dǎo)線的特性與熱電偶的特性相近,補(bǔ)償導(dǎo)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(bǔ)償作用。因此,還需要采用其他的修正方法來補(bǔ)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)***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***高,而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。
1、溫度傳感器熱電阻的應(yīng)用原理及材料:
熱電阻是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化這一特性來進(jìn)行測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用***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,測量滯后小;
b)機(jī)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(gòu):
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(dǎo)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(dǎo)線和顯示儀表等組成,須***注意以下兩點:溫度傳感器熱電阻和顯示儀表的分度號須***一致。為了消除連接導(dǎo)線電阻的變化的影響,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(dǎo)線或半導(dǎo)體焊接起來,構(gòu)成一個閉合回路,當(dāng)導(dǎo)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(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)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,***高測量范圍可達(dá)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,具有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(fù)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。可分為K、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(fù)極。有比電阻貴的,也有比電阻便宜的,但是算上補(bǔ)償導(dǎo)線,綜合造價熱電偶就高了。
4、與PLC的關(guān)系:PLC對應(yīng)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!(PLC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。)