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热电阻

发布时间：2022-08-12 15:29

作者：Ameya360

来源：网络

阅读量：2559

热电阻（thermal resistor）是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻常用的感温材料种类较多，最常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外，还有铜、镍、铁、铁—镍等。

热电阻

热电阻主要类型

普通型热电阻

从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。

铠装热电阻

铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2--φ8mm,最小可达φmm。与普通型热电阻相比,它有下列优点:

1、体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;

2、机械性能好、耐振,抗冲击;

3、能弯曲,便于安装;

4、使用寿命长。

端面热电阻

端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

隔爆型热电阻

隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

热电阻选型结构

精通型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点。从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。

铠装热电阻:铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,小可达φmm。

与普通型热电阻相比,它有下列优点:

①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装;④使用寿命长。

端面热电阻:端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

隔爆型热电阻:隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

热电阻特点

1、压簧式感温元件,抗振性能好;

2、测温精度高;

3、机械强度高,耐高温耐压性能好;

4、进口薄膜电阻元件,性能可靠稳定。

热电阻接线方式

热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。

目前热电阻的引线主要有三种方式:

二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合

三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的。

四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。

热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。

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行业新闻

上海雷卯：温控双金属片VS 热敏电阻NTC

　　一、温控双金属片VS 热敏电阻NTC　　优缺点总结　　温控双金属片：　　优点：结构简单、成本极低、直接驱动大功率、可靠性高、无需供电。　　缺点：精度低、响应慢、只有开关功能、有机械寿命、体积大。　　NTC 热敏电阻：　　优点：精度高、响应快、可提供连续温度读数、体积小、无机械磨损、可实现复杂控制(如PID)。　　缺点：需要配套电路、自身不能直接控制负载、过载易损坏、非线性输出。　　二、两者温控方式详细介绍　　1、温控双金属片　　定义：一种机械式温控开关　　它不是一个传感器，而是一个利用物理原理直接控制电路通断的执行器。您可以把它理解为一个“自动跳闸的闸刀”。　　工作原理：热胀冷缩的巧妙应用　　它由两片热膨胀系数不同的金属片牢牢压合而成。当温度变化时，膨胀系数大的金属片(主动层)伸长或缩短的量，会大于膨胀系数小的金属片(被动层)。这种差　　异迫使整个金属片向被动层一侧弯曲。这种弯曲的机械力被用来推动一个电触点，实现电路的“接通”或“断开”。　　双金属片继电器，根据金属片的两种材料的膨胀系数不同，执行断开和接触操作。　　工作模式：　　温度升高→ 双金属片弯曲 → 推动触点断开 → 电路断电，停止加热。　　温度降低→ 双金属片恢复 → 触点重新接通 → 电路通电，开始加热。　　如此循环，实现在一个设定温度点附近的恒温控制。　　2、NTC 热敏电阻　　定义：一种电子式温度传感器　　它是一个其电阻值会随温度变化的电子元件，本身不具备开关功能，只负责“感知”温度。　　工作原理：半导体材料的特性　　NTC是“负温度系数”的缩写。它由金属氧化物半导体材料制成。当温度升高时，材料内部能导电的电子(载流子)数量会增加，从而导致其电阻值下降;反之，温度降低，电阻值升高。这种电阻变化是连续且可测量的。　　工作模式：　　NTC需要串联一个固定电阻，构成一个“分压电路”。当温度变化导致NTC电阻值改变时，电路中的电压也会随之改变。这个电压信号可以被微控制器读取，并通过公式或查表法换算成具体的温度值。然后，系统再根据这个温度值来决策(比如让继电器吸合或断开，或者调节电机转速)。　　NTC热敏电阻测温电路图：　　三、温控双金属片和热敏电阻NTC应用推荐　　1、推荐使用温控双金属片的产品　　这类产品通常特点是：对成本敏感、控制精度要求不高、功能简单、需要直接控制大电流。　　家用电器中的恒温器/过热保护器：　　电水壶(水烧开后自动跳断)、电熨斗(保持底板在设定温度)、咖啡机/饮水机(保持底板在设定温度)、电饭锅(作为限温或保温开关)、微波炉(机电式的门开关或过热保护)等。　　电机/变压器保护：　　嵌在电机绕组中，当电机过热时直接切断电源，防止烧毁。　　汽车电器：　　座椅加热、后窗除雾的过热保护。　　核心应用：凡是需要“温度达到X度就断电，低于Y度就通电”这种简单开关控制，且对体积和精度不敏感的地方，双金属片是性价比最高的选择。　　2、推荐使用NTC热敏电阻的产品　　这类产品通常特点是：需要精确测温、需要数字显示、需要复杂的控制逻辑、产品智能化程度高。　　电池管理系统　　智能手机/笔记本电脑/电动车：精确监控电池温度，防止过充过放导致危险，是实现快充的关键传感器。　　汽车电子　　发动机水温传感器、进气温度传感器、空调内外循环温度传感器：为发动机电控单元提供精确的温度参数。　　高精度温控设备　　恒温箱/培养箱、医用设备、环境监测站：需要精确维持在一个狭窄的温度区间。　　智能家电　　变频空调：精确感知室内、室外、管温，从而实现节能和舒适的温度控制。　　智能电饭煲/烤箱：配合MCU实现多种烹饪曲线的精确控制。　　智能电饭煲/烤箱：配合MCU实现多种烹饪曲线的精确控制。　　消费电子　　用于监测设备内部温度，防止CPU等芯片过热。　　核心应用：凡是需要“知道现在具体是多少度”，并根据这个温度值进行复杂计算和精确控制的地方，NTC是必然选择。　　总之简单来说：温控双金属片是一个“实干家” ，它凭一己之力就能完成开关动作，简单粗暴但可靠耐用。NTC热敏电阻是一个 “情报员” ，它精确地收集温度情报，但需要交给“大脑”(MCU)来决策和指挥“手脚”(继电器等)行动。

2025-12-05 13:23 阅读量：388

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