第2章温度检测与仪表.ppt

* 六、热电偶测温线路 (一)单点测温基本线路 5 3 2 1 1—热电偶；2—补偿导线；3—铜导线； 4—温度补偿电桥；5—显示仪表 4 * (二)多点测温基本线路 1—工作端热电偶； 2—工作端补偿导线； 3—接线板； 4—铜导线； 5—切换开关； 6—数字显示仪； 7—参比端补偿导线； 8—参比端热电偶 * (三)两点温度差的测量 若热电动势E与温度T呈线性关系，则t=T1-T2。 t B A A B A’ A’ B’ E=E1－E2 E1 E2 T1 T2 * (四)多点平均温度的测量 t 三个热电偶工作在线性区时代表着平均温度。每个热电偶需串联较大电阻，且分度与单个热电偶一样。 某一热电偶坏了不易及时发现。 B A B A B A T1 T2 T3 * (五)多点温度和测量 t 三个热电偶工作在线性区时代表着多点温度之和。任一热电偶烧坏都可立即知道，且可得到较大的电动势。 每一热电偶引出的补偿导线必须接到仪表的冷端处。 B A B A B A T1 T2 T3 * 第三节电阻温度计 一、热电阻测温原理 电阻温度计工作原理就是当温度变化时，感温元件的电阻值随温度而变化，将变化的电阻值作为电信号输入显示仪表，通过测量电路的转换，在仪表上显示出温度的变化值。 (一)铂热电阻 采用高纯度铂丝绕制成。具有测温精度高、性能稳定、复现性好、抗氧化性强等优点，是低温测温标准仪器。 * 绕制铂电阻感温元件的铂丝纯度是决定温度计精度的关键： (1)铂丝纯度愈高其稳定性、复现性越好、测温精度也愈高； (2)铂丝纯度常用R100/R0表示，R100和R0分别表示100℃和0℃条件下的电阻值。对于标准铂电阻温度计，规定R100/R0 1.3925；对于工业用铂电阻温度计，根据ITS-90，R100/R0=1.3851~1.3925。 * 铂电阻的电阻-温度关系 -200℃≤t≤0℃: Rt= R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3] 0℃≤t≤850℃: Rt= R0 [1+At+Bt2] 当R100/R0=1.3851时，A=3.9083×10-3(℃-1); B=-5.775×10-7(℃-2); C=-4.183×10-12(℃-4) 铂电阻的分度号及允许误差表 铂热电阻 测温范围 分度号 R0/Ω 最大允许误差/℃ A级 -200~850 Pt10 Pt100 10 100 ±(0.15+0.002|t|) B级 Pt10 Pt100 10 100 ±(0.30+0.005|t|) * (二)铜热电阻 在准确度要求不高，且温度较低的场合，可采用铜电阻测温。测温范围为-50~150℃，分度号为Cu50和Cu100，在0℃时R0的阻值分别为50Ω和100Ω。铜电阻电阻温度系数较大，价格便宜，但电阻率低，体积大，热惯性较大。 铜电阻阻值-温度关系(ITS-90)为： Rt= R0 [1+At+Bt(t-100)+ Ct2 (t-100)] 式中A=4.280×10-3(℃-1); B=-9.31×10-8(℃-2); C=1.23×10-9(℃-3)。 铜热电阻的允许误差为：±(0.30+0.006|t|) * (三)其他热电阻 1、镍热电阻 特点：电阻温度系数较铂大，约为铂的1.5倍。 在-50～150℃内，其电阻与温度关系为 Rt=100+0.5485t+0.665×10-3t2+2.805×10-9t4 * 2、半导体热敏电阻 半导体热敏电阻的电阻值随温度呈指数变化。在许多场合下(-40~350℃)，它已经取代传统的温度传感器。 电阻可以根据需要做成各种形状，由于体积可以做得很小，热惯性小，适合快速测温；电阻温度系数大，灵敏度较高；电阻值高，在使用时连接导线电阻所引起的误差可以忽略；功耗小，适于远距离的测量与控制。但它的稳定性和互换性较差。 根据材料组成的不同，热敏电阻的温度特性也不一样。按其温度特性有负温度系数热敏电阻NTC、正温度系数热敏电阻PTC和临界温度热敏电阻CTR。 * 二、热电阻的结构 工业热电阻的基本结构 直径1 mm的银丝或镀银铜丝 云母、石英或陶瓷塑料 双线无感绕法 外接线路相连 电阻丝和电阻支架 * 三、热电阻测温线路 热电阻温度计的测量电路最常用的是电桥电路，其测量原理图如图所示。图中从热电阻体的一端各引出一根连接导线，共两根导线，这种方式称为两线制接法。将热电阻及其连接导线作为电桥的一臂，利用该不平衡电桥将热电阻阻值转换为相应的输出电势，再送入显示(或控制)仪表G。 内引线 (白