在日常工作當(dāng)中經(jīng)常遇到使用溫度測(cè)量?jī)x表，熱電阻與熱電偶同為溫度測(cè)量?jī)x表，同一個(gè)測(cè)溫地點(diǎn)我們選擇熱電阻還是選擇熱電偶呢？今天我們來全面剖析一下。

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熱電偶的結(jié)構(gòu)

熱電偶前端接合的形狀有 3 種類型，如下圖所示?？筛鶕?jù)熱電偶的類型、 線徑、使用溫度，通過氣焊、對(duì)焊、電阻焊、電弧焊、銀焊等方法進(jìn)行接合。

在工業(yè)應(yīng)用中為了便于安裝及延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命，通常使用外加套管的方式。套管一般分為保護(hù)管型和鎧裝型。

帶保護(hù)管的熱電偶是將熱電偶的芯線以及絕緣管插入保護(hù)管使用的熱電偶。保護(hù)管在防止芯線氧化、腐蝕的同時(shí)，還可以保持熱電偶的機(jī)械強(qiáng)度。保護(hù)管有多種類型，常用的如下表所示。

鎧裝熱電偶的測(cè)量原理與帶保護(hù)管的熱電偶相同。它使用纖細(xì)的金屬管 ( 稱為套管)作為上圖中絕緣管 (陶瓷) 的替代品，并使用氧化鎂 (MgO)等粉末作為絕緣材料。

由于其外徑較細(xì)且容易彎曲， 所以最適合用來測(cè)量物體背面與狹小空隙等處的溫度。此外，與帶保護(hù)管的熱電偶相比，其反應(yīng)速度更為靈敏。

鎧裝熱電偶的套管外徑范圍較廣，可以拉長(zhǎng)加工為 8.0mmф到 0.5mmф的各種尺寸。芯線拉伸得越細(xì)，常用溫度上限越低。如 K型熱電偶，套管外徑 0.5mmф的常用溫度上限是 600℃，8.0mmф的是 1050℃。

熱電阻的結(jié)構(gòu)

如下圖所示， 熱電阻的元件形狀有 3 種，目前陶瓷封裝型占主導(dǎo)地位。陶瓷封裝型用于帶保護(hù)管的熱電阻以及鎧裝熱電阻。

陶瓷與玻璃封裝型的鉑線裸線直徑為幾十微米左右，云母板型的約為 0.05mm。引線則使用比元件線粗很多的鉑合金線。

熱電阻元件的種類

帶保護(hù)管的熱電阻圖例

鎧裝熱電阻

熱電阻與熱電偶的區(qū)別

1.雖然都是接觸式測(cè)溫儀表，但它們的測(cè)溫范圍不同。熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，因它們?cè)谥校蜏貐^(qū)時(shí)輸出熱電勢(shì)很小 (查表可以看一下 )，當(dāng)電勢(shì)小時(shí)，對(duì)抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測(cè)量不準(zhǔn)電阻與電偶，還有，在較低的溫度區(qū)域， 冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對(duì)誤差就顯得很突出，不易得到全補(bǔ)償。

這時(shí)在中低溫度時(shí)，一般使用熱電阻測(cè)溫范圍為200~500，甚至還可測(cè)更低的溫度 (如用碳電阻可測(cè)到 1K 左右的低溫 ).現(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100，(也有Pt50，100和 50代表熱電阻在0度時(shí)的阻值，在舊分度號(hào)中用BA1，BA2來表示，BA1 在0度時(shí)阻值為46歐姆，在工業(yè)上也有用銅電阻，分度號(hào)為CU50和CU100，但測(cè)溫范圍較小，在50~150之間，在一些特殊場(chǎng)合還有銦電阻，錳電阻等)

2.熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)， 二次表是一個(gè)檢伏計(jì)或?yàn)榱颂岣呔葧r(shí)使用電子電位差計(jì)。電阻是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻值隨溫度而變化的特性而工作的， 二次表是一個(gè)不平衡電橋。

3.由熱電偶測(cè)溫原理可知，只有在其冷端溫度恒定時(shí)，被測(cè)溫度才與熱電勢(shì)成單值函數(shù)關(guān)系 .在實(shí)際使用中，就用一種熱電特性與相應(yīng)熱電偶特性相似的廉價(jià)的連接導(dǎo)線 (也稱為補(bǔ)償導(dǎo)線)，使熱電偶冷端引伸到溫度相對(duì)恒定的地方 (最好為0度)，如用銅--康銅做補(bǔ)償導(dǎo)線來引申鎳鉻 ---鎳硅熱電阻 。因此，熱電偶到二次表延長(zhǎng)線是兩根。

熱電阻與二次表之間是用銅導(dǎo)線連接的，為了減小環(huán)境變化引起的測(cè)量誤差，一般均采用三線制接法， 其中有兩根導(dǎo)線將熱電阻串聯(lián)于相鄰的兩個(gè)橋臂上，另一根導(dǎo)線是引來電源 ，使用時(shí)要求每根導(dǎo)線的電阻值與調(diào)整電阻之和都保證為5 歐姆( ±0.01)。

工作中的現(xiàn)場(chǎng)判斷

1.熱電偶：熱電偶有正負(fù)極，補(bǔ)償導(dǎo)線也有正負(fù)之分。首先保證連接， 配置確。在運(yùn)行中，常見的有短路、斷路、接觸不良 (有萬用表可判斷 )和變質(zhì) (根據(jù)表面顏色來鑒別)，檢查時(shí)，要使熱電偶與二次表分開。