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熱電偶和熱電阻的區(qū)別

發(fā)布者：太倉市雙鳳鎮(zhèn)新湖天榮儀表廠發(fā)布時(shí)間：2012-09-18 08:28:00 訪問次數(shù)：488

熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫，盡管其作用相同都是測量物體的溫度，但是他們的原理與特點(diǎn)卻不盡相同。

　　首先，介紹一下熱電偶，熱電偶是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫，他的主要特點(diǎn)就是測溫范圍寬，性能比較穩(wěn)定，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)響應(yīng)好，更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號，便于自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，又稱為塞貝克效應(yīng)。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度，所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí)，因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散，當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。目前國際上應(yīng)用的熱電偶具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，國際上規(guī)定熱電偶分為八個(gè)不同的分度，分別為B，R，S，K，N，E，J和T，其測量溫度的最低可測零下270℃，最高可達(dá)1800℃，其中B，R，S屬于鉑系列的熱電偶，由于鉑屬于貴重金屬，所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個(gè)則稱為廉價(jià)金屬熱電偶。熱電偶的結(jié)構(gòu)有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護(hù)套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護(hù)套管三者組合裝配后，經(jīng)過拉伸加工而成的一種堅(jiān)實(shí)的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞，這種導(dǎo)線我們稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。不同的熱電偶需要不同的補(bǔ)償導(dǎo)線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠(yuǎn)離電源，從而使參比端溫度穩(wěn)定。補(bǔ)償導(dǎo)線又分為補(bǔ)償型和延長型兩種，延長導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤菍?shí)際中，延長型的導(dǎo)線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬，一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導(dǎo)線代替。補(bǔ)償導(dǎo)線的與熱電偶的連線一般都是很明了，熱電偶的正極連接補(bǔ)償導(dǎo)線的紅色線，而負(fù)極則連接剩下的顏色。一般的補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)大部分都采用銅鎳合金。

　　其次我們介紹一下熱電阻，熱電阻不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。^[1]但是由于他的測溫范圍使他的應(yīng)用受到了一定的限制，熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優(yōu)點(diǎn)也很多，也可以遠(yuǎn)傳電信號，靈敏度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，互換性以及準(zhǔn)確性都比較好，但是需要電源激勵，不能夠瞬時(shí)測量溫度的變化。工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800℃，銅熱電阻為零下40到140℃。熱電阻和熱電偶一樣的區(qū)分類型，但是他卻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線，而且比熱電偶便宜。

　　鉑熱電阻的安裝形式很多，有固定螺紋安裝，活動螺紋安裝，固定法蘭安裝，活動法蘭安裝，活動管接頭安裝，直行管接頭安裝等等。

　　熱電阻與熱電偶的選擇最大的區(qū)別就是溫度范圍的選擇，熱電阻是測量低溫的溫度傳感器，一般測量溫度在-200~800℃，而熱電偶是測量中高溫的溫度傳感器，一般測量溫度在400~1800℃，在選擇時(shí)如果測量溫度在200℃左右就應(yīng)該選擇熱電阻測量，如果測量溫度在600℃就應(yīng)該選擇K型熱電偶，如果測量溫度在1200~1600℃就應(yīng)該選擇S型或者B型熱電偶。

　　熱電阻與熱電偶相比有以下特點(diǎn)：

　　（1）、同樣溫度下輸出信號較大，易于測量。

　　（2）、測電阻必須借助外加電源。

　　（3）、熱電阻感溫部分尺寸較大，而熱電偶工作端是很小的焊點(diǎn)，因而熱電阻測溫的反應(yīng)速度比熱電偶慢；

　　（4）、同類材料制成的熱電阻不如熱電偶測溫上限高。

　　常用熱電阻（PT100）分度表

溫度 ℃	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
電阻值(Ω)
-200	18.52
-190 -180 -170 -160 -150	22.83 27.10 31.34 35.54 39.72	22.40 26.67 30.91 35.12 39.31	21.97 26.24 30.49 34.70 38.89	21.54 25.82 30.07 34.28 38.47	21.11 25.39 29.64 33.86 38.05	20.68 24.97 29.22 33.44 37.64	20.25 24.54 28.80 33.02 37.22	19.82 24.11 28.37 32.60 36.80	19.38 23.68 27.95 32.18 36.38	18.95 23.25 27.52 31.76 35.96
-140 -130 -120 -110 -100	43.88 48.00 52.11 56.19 60.26	43.46 47.59 51.70 55.79 59.85	43.05 47.18 51.29 55.38 59.44	42.63 46.77 50.88 54.97 59.04	42.22 46.36 50.47 54.56 58.63	41.80 45.94 50.06 54.15 58.23	41.39 45.53 49.65 53.75 57.82	40.97 45.12 49.24 53.34 57.41	40.56 44.70 48.83 52.93 57.01	40.14 44.29 48.42 52.52 56.60
-90 -80 -70 -60 -50	64.30 68.33 72.33 76.33 80.31	63.90 67.92 71.93 75.93 79.91	63.49 67.52 71.53 75.53 79.51	63.09 67.12 71.13 75.13 79.11	62.68 66.72 70.73 74.73 78.72	62.28 66.31 70.33 74.33 78.32	61.88 65.91 69.93 73.93 77.92	61.47 65.51 69.53 73.53 77.52	61.07 65.11 69.13 73.13 77.12	60.66 64.70 68.73 72.73 76.73
-40 -30 -20 -10 0	84.27 88.22 92.16 96.09 100.00	83.87 87.83 91.77 95.69 99.61	83.48 87.43 91.37 95.30 99.22	83.08 87.04 90.98 94.91 98.83	82.69 86.64 90.59 94.52 98.44	82.29 86.25 90.19 94.12 98.04	81.89 85.85 89.80 93.73 97.65	81.50 85.46 89.40 93.34 97.26	81.10 85.06 89.01 92.95 96.87	80.70 84.67 88.62 92.55 96.48
0 10 20 30 40	100.00 103.90 107.79 111.67 115.54	100.39 104.29 108.18 112.06 115.93	100.78 104.68 108.57 112.45 116.31	101.17 105.07 108.96 112.83 116.70	101.56 105.46 109.35 113.22 117.08	101.95 105.85 109.73 113.61 117.47	102.34 106.24 110.12 114.00 117.86	102.73 106.63 110.51 114.38 118.24	103.12 107.02 110.90 114.77 118.63	103.51 107.40 111.29 115.15 119.01
50 60 70 80 90	119.40 123.24 127.08 130.90 134.71	119.78 123.63 127.46 131.28 135.09	120.17 124.01 127.84 131.66 135.47	120.55 124.39 128.22 132.04 135.85	120.94 124.78 128.61 132.42 136.23	121.32 125.16 128.99 132.80 136.61	121.71 125.54 129.37 133.18 136.99	122.09 125.93 129.75 133.57 137.37	122.47 126.31 130.13 133.95 137.75	122.86 126.69 130.52 134.33 138.13
100 110 120 130 140	138.51 142.29 146.07 149.83 153.58	138.88 142.67 146.44 150.21 153.96	139.26 143.05 146.82 150.58 154.33	139.64 143.43 147.20 150.96 154.71	140.02 143.80 147.57 151.33 155.08	140.40 144.18 147.95 151.71 155.46	140.78 144.56 148.33 152.08 155.83	141.16 144.94 148.70 152.46 156.20	141.54 145.31 149.08 152.83 156.58	141.91 145.69 149.46 153.21 156.95
150 160 170 180 190	157.33 161.05 164.77 168.48 172.17	157.70 161.43 165.14 168.85 172.54	158.07 161.80 165.51 169.22 172.91	158.45 162.17 165.89 169.59 173.28	158.82 162.54 166.26 169.96 173.65	159.19 162.91 166.63 170.33 174.02	159.56 163.29 167.00 170.70 174.38	159.94 163.66 167.37 171.07 174.75	160.31 164.03 167.74 171.43 175.12	160.68 164.40 168.11 171.80 175.49
200 210 220 230 240	175.86 179.53 183.19 186.84 190.47	176.22 179.89 183.55 187.20 190.84	176.59 180.26 183.92 187.56 191.20	176.96 180.63 184.28 187.93 191.56	177.33 180.99 184.65 188.29 191.92	177.69 181.36 185.01 188.66 192.29	178.06 181.72 185.38 189.02 192.65	178.43 182.09 185.74 189.38 193.01	178.79 182.46 186.11 189.75 193.37	179.16 182.82 186.47 190.11 193.74
250 260 270 280 290	194.10 197.71 201.31 204.90 208.48	194.46 198.07 201.67 205.26 208.84	194.82 198.43 202.03 205.62 209.20	195.18 198.79 202.39 205.98 209.56	195.55 199.15 202.75 206.34 209.91	195.91 199.51 203.11 206.70 210.27	196.27 199.87 203.47 207.05 210.63	196.63 200.23 203.83 207.41 210.98	196.99 200.59 204.19 207.77 211.34	197.35 200.95 204.55 208.13 211.70
300 310 320 330 340	212.05 215.61 219.15 222.68 226.21	212.41 215.96 219.51 223.04 226.56	212.76 216.32 219.86 223.39 226.91	213.12 216.67 220.21 223.74 227.26	213.48 217.03 220.57 224.09 227.61	213.83 217.38 220.92 224.45 227.96	214.19 217.74 221.27 224.80 228.31	214.54 218.09 221.63 225.15 228.66	214.90 218.44 221.98 225.50 229.02	215.25 218.80 222.33 225.85 229.37
350 360 370 380 390	229.72 233.21 236.70 240.18 243.64	230.07 233.56 237.05 240.52 243.99	230.42 233.91 237.40 240.87 244.33	230.77 234.26 237.74 241.22 244.68	231.12 234.61 238.09 241.56 245.02	231.47 234.96 238.44 241.91 245.37	231.82 235.31 238.79 242.26 245.71	232.17 235.66 239.13 242.60 246.06	232.52 236.00 239.48 242.95 246.40	232.87 236.35 239.83 243.29 246.75
400 410 420 430 440	247.09 250.53 253.96 257.38 260.78	247.44 250.88 254.30 257.72 261.12	247.78 251.22 254.65 258.06 261.46	248.13 251.56 254.99 258.40 261.80	248.47 251.91 255.33 258.74 262.14	248.81 252.25 255.67 259.08 262.48	249.16 252.59 256.01 259.42 262.82	249.50 252.93 256.35 259.76 263.16	245.85 253.28 256.70 260.10 263.50	250.19 253.62 257.04 260.44 263.84
450 460 470 480 490	264.18 267.56 270.93 274.29 277.64	264.52 267.90 271.27 274.63 277.98	264.86 268.24 271.61 274.96 278.31	265.20 268.57 271.94 275.30 278.64	265.53 268.91 272.28 275.63 278.98	265.87 269.25 272.61 275.97 279.31	266.21 269.59 272.95 276.30 279.64	266.55 269.92 273.29 276.64 279.98	266.89 270.26 273.62 276.97 280.31	267.22 270.60 273.96 277.31 280.64
500 510 520 530 540	280.98 284.30 287.62 290.92 294.21	281.31 284.63 287.95 291.25 294.54	281.64 284.97 288.28 291.58 294.86	281.98 285.30 288.61 291.91 295.19	282.31 285.63 288.94 292.24 295.52	282.64 285.96 289.27 292.56 295.85	282.97 286.29 289.60 292.89 296.18	283.31 286.62 289.93 293.22 296.50	283.64 286.85 290.26 293.55 296.83	283.97 287.29 290.59 293.88 297.16
550 560 570 580 590	297.49 300.75 304.01 307.25 310.49	297.81 301.08 304.34 307.58 310.81	298.14 301.41 304.66 307.90 311.13	298.47 301.73 304.98 308.23 311.45	298.80 302.06 305.31 308.55 311.78	299.12 302.38 305.63 308.87 312.10	299.45 302.71 305.96 309.20 312.42	299.78 303.03 306.28 309.52 312.74	300.10 303.36 306.61 309.84 313.06	300.43 303.69 306.93 310.16 313.39
600 610 620 630 640	313.71 316.92 320.12 323.30 326.48	314.03 317.24 320.43 323.62 326.79	314.35 317.56 320.75 323.94 327.11	314.67 317.88 321.07 324.26 327.43	314.99 318.20 321.39 324.57 327.74	315.31 318.52 321.71 324.89 328.06	315.64 318.84 322.03 325.21 328.38	315.96 319.16 322.35 325.53 328.69	316.28 319.48 322.67 325.84 329.01	316.60 319.80 322.98 326.16 329.32
650 660	329.64 332.79	329.96	330.27	330.59	330.90	331.22	331.53	331.85	332.16	332.48

來源：太倉市雙鳳鎮(zhèn)新湖天榮儀表廠

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