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      熱電偶與熱電阻工作原理及優缺點比較

      發布時間:2013-5-13??????發布人:澤天公司??????點擊:

      1、熱電偶工作原理

      將兩種不同的金屬導體焊接在一起,構成閉合回路,如在焊接端(即測量端)加熱產生溫差,則在回路中就會產生熱電動勢,此種現象稱為塞貝克效應(Seebeck-effect)。如將另一端(即參考端)溫度保持一定(一般為0℃),那么回路的熱電動勢則變成測量端溫度的單值函數。這種以測量熱電動勢的方法來測量溫度的元件,即兩種成對的金屬導體,稱為熱電偶。熱電偶產生的熱電動勢,其大小僅與熱電極材料及兩端溫差有關,與熱電極長度、直徑無關。下圖為一種典型的熱電偶實物。

      典型的熱電偶實物

      2、 熱電阻工作原理

      熱電阻是利用物質在溫度變化時自身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度的。熱電阻的受熱部份(感溫元件)是用細金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上。當被測介質中有溫度發生變化時,所測得的溫度是感溫元件所在范圍內介質中的平均溫度。

      3、 熱電偶、熱電阻特點

      熱電偶優點:將溫度量轉換成電量進行檢測,對于溫度的測量、控制,以及對溫度信號的放大、變換等都很方便,結構簡單,制造容易,價格便宜,惰性小,準確度高,測溫范圍廣,能適應各種測量對象的要求(特定部位或狹小場所),如點溫和面溫的測量,適于遠距離測量和控制。

      熱電偶缺點:測量準確度難以超過0.2℃,必須有參考端,并且溫度要保持恒定,在高溫或長期使用時,因受被測介質影響或氣氛腐蝕作用(如氧化、還原)等而發生劣化。

      熱電阻優點:準確度高。在所有常用溫度計中,準確度最高,可達1mk。輸出信號大,靈敏度高。如在0℃用Pt100 鉑熱電阻測溫,當溫度變化1℃時,其電阻值約變化0.4Ω,如果通過電流為2mA,則其電壓輸出量變化為800μV。在相同條件下,即使靈敏度比較高的K 型熱電偶,其熱電動勢變化也只有40μV 左右。由此可見,熱電阻的靈敏度較熱電偶高一個數量級。測溫范圍廣,穩定性好。在振動小而適宜的環境下,可在  很長時間內保持0.1℃以下的穩定性。無需參考點。溫度值可由測得的電阻值直接求出。輸出線性好。只用簡單的輔助回路就能得到線性輸出,顯示儀表可均勻刻度。

      熱電阻缺點:元件結構復雜,制造困難大,尺寸較大,因此,熱響應時間長。不適宜測量體積狹小和溫度瞬變區域。本文源自澤天傳感,轉載請保留出處。

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