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热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻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二次仪表上。 热电阻是电阻值随温度变化的温度检测元件。它是利用物体（常见的是特定的金属或半导体材料）的导电率随温度变化而变化的原理制成。它的阻值跟温度的变化成正比，随着温度上升而成匀速增长。 使用热电阻测温的过程实际上是一个测量置于测量点上的热电阻的阻值的过程。 电阻是基本电参数之一，其阻值 R 可按伏安特性定义，即 R＝U／Ｉ，其中U 为电阻两端的电压，I 为流过电阻的电流或者按功率 P 来定义，即 R＝P／（Ｉ＾２）。。 可见测量热电阻必须在热电阻两端连接导线，而导线的阻值以及阻值随温度变化的特性以及引入的其它干扰，必然会影响测量结果。而要这种影响，就必须知道引线的状况，在对热电阻进行测量的同时，从引线的两端对引线进行监测。在两根引线参数一致的前提下，要知道其中一根的状况，至少需要增加一根导线，用来将测量引线中的一根的现场端连接到仪表端。这就是热电阻的三线制连接的由来。 热电阻测量仪表（温度指示仪、温度变送器等）比较常见的是采用电桥作为前置电路，在采用三线制的条件下，能够有效的现场到控制室之间数十到数千米导线对的测量造成的影响。 为了说明其工作原理，下面从电桥平衡原理说起。 C端加上电压Ue时，B、D端的电压： Uo=Ue×［R2／（R1+R2）］－Ue×［R3／（R3+R4）］ 当电桥平衡，即Uo=0时，有： Ue×［R2／（R1+R2）］＝Ue×［R3／（R3+R4）］ 整理后有： R1×R3＝R2×R４ 或 R1／R2＝R4／R3 由这个公式可以看出电桥平衡时： 供电电压Ue波动时，输出电压Uo不变； 桥路的四个桥臂电阻R1、R2、R3、R4按相同比例变化时，输出电压 Uo不变； C端加上电压Ue时，B、D端的电压： Uo=Ue×［R2／（R1+R2）］－Ue×［R3／（R3+R4）］ 当电桥平衡，即Uo=0时，有： Ue×［R2／（R1+R2）］＝Ue×［R3／（R3+R4）］ 整理后有： R1×R3＝R2×R４ 或 R1／R2＝R4／R3 由这个公式可以看出电桥平衡时： 供电电压Ue波动时，输出电压Uo不变； 桥路的四个桥臂电阻R1、R2、R3、R4按相同比例变化时，输出电压 Uo不变； 当Ra’、Rb’按相同比例发生变化时，对桥路输出Uo没有影响。Rc变化会影响桥路供电电压，但对输出Uo没有影响。桥路输出Uo仅和被测热电阻R△有关。 在实际测量电路中，电桥并不一定设计成平衡状态，热电阻从那个桥臂接入也没有一定之规，但采用三线制接法，利用电桥的平衡能力连接导线影响的基本原理是相通的。 以电桥作为热电阻测温仪表的前置电路，可以将热电阻的阻值直接转换成 相应的电压，对后续电路没有严格要求，同时可以有效克服接线电阻对测量的影响。通过对桥路参数的合理选择，可以使仪表获得良好的抗干扰能力，所以在热电阻测温仪表中广泛采用。 其它三线制测量方法 近些年来，随着大规模集成电路的发展，出现了一些无需采用前置电桥而测量热电阻阻值的仪表，一些仪表厂商还开发出了具有完整温度变送器功能的集成模块。虽然这些测量仪表方式多 改变的，就是如果要接线电路对测量的影响，就至少需要知道其中一根导线所产生的影响。也就是说除非可以忽略连接导线对测量的影响，否则至少需要三根连线。 图四是一个集成温度变送器前置部分的原理示意：当恒流电流流经线路电阻Ra、Rb和测温电阻R△时将分别在这三个电阻上产生电压。不难看出，当三个导线电阻一致时，恒流电流流经R△所产生的电压，等于V2－V1。很显然当三个导线电阻发生等量变化时，这个关系依然成立。 三线制测量对导线的要求 从上面的原理分析可以看出，无论采用哪种方法，要导线Ra、Rb对于测量的影响，都有一个要求两根导线的阻值以及在受环境影响发生的变化量都完全一致的要求。 同时对于导线Rc，虽然从理论上对测量不会发生影响，但那只是在理想状态下的推导，实际工作中，仍然会对测量产生影响，而要这种影响，就必须对这根导线的状态有所了解，简单的做法，就是让这根线和其它两根线保持一致。 所以在采用三线制接线要求采用相同阻值和材质的导线，简单的方法就是：采用同规格同材质的导线，例如使用三芯电缆；同时避免或减少中间接头，因为接头的质量有可能对测量产生影响。
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热电阻及其测温原理 ? 在工业应用中，热电偶一般适用于测量500以上的较高温度。对于500以下的中、低温度，热电偶的输出的热电势很小，这对二次仪表的放大器、抗干扰措施等的要求就很高，否则难以实现测量；而且，在较低温区域，冷端温度的变化所引起的相对误差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测量仪表较为合适。 1、? 热电阻的测温原理 与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1＋α（t-t0）] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0） zyclxmzsw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，可以较好的引线电阻的影响，是工业过程控制中的常用的引线电阻。热电阻采用三线制，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，这样了导线线路电阻带来的测量误差。 ? 3四线制：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引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。 ? 4、? 热电阻的结构形式 和热电偶温度传感器相类似，工业上常用的热电阻主要有普通装配式热电阻和铠装热电阻两种型式。 普通通装配式热电阻是由感温体、有锈钢外保护管、接线盒以及各种用途的固定装置级成，安装固定装置有固定外螺纹、活动法兰盘、固定法兰和带固定螺栓锥形保护管等形式。铠装热电阻外保护套管采用不锈钢，内充高密度氧化物缘体，具有很强的抗污染性能和优良的机械强度。与前者相比，铠装热电阻具有直径小、易弯曲、抗震性好、热响应时间快、使用寿命长的优点。 对于一些特殊的测温场合，还可以选用一些专业型热电阻，如，测量固体表面温度可以选用端面热电阻，在易燃易爆场合可以选用防爆型热电阻，测量震动设备上的温度可以选用带有防震结构的热电阻等 2线、3线、4线热电阻测温原理有何区别 与热电阻连接的检测设备（温控表、PLC输入等）都有四个接线端子。I＋、I-、V＋、V-。 ? 其中，I＋、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V＋、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。 ? 4线就是从热电阻两端引出4线，和4个端子连接。 ? 3线就是引出3线，这需要检测设备方的I-\V-短接。 ? 2线就使引出2线，这需要检测设
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度是 的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 热电偶将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。 常见的热电阻材质大多是单一金属，目前应用广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，超过150易被氧化。热电阻的分度号有Cu50，Pt100，Pt1000等等，前面的字母是指热电阻的材质，而后面的数字则是该热电阻的电阻值。 热电偶是由两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，常见的K型热电偶是由镍铬-镍硅组成的。标准化热电偶中国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶。 热电阻是中低温区的常用温度传感器，分为铂热电阻、铜热电阻等等，测温范围也各不一样，总体来说热电阻可以测从-200到600℃的温度。 相比较于热电阻来说，热电偶的测温范围就要大的多了，测温范围 的B型热电偶甚至能够测量0-1800℃的温度，而普通的K型热电偶也能够测量-40-1200℃的温度，但是由于热电偶在低温区的测量并不是非常准确，因此测较低温度时还是选用热电阻比较合适。 目前热电阻的连接方式主要有三种：两线制、三线制以及四线制。两线制的精度相对较低一些，而四线制更多是用在实验室里的精准测量。我们常用的热电阻大部分是三线制的，这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥，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，这样能够了导线线路电阻带来的测量误差，使精度大大提高。 热电偶就没热电阻这么多讲究了，都是二线制的，与热电阻输出的阻值不同，热电偶输出的则是mV号。 zyclxmzsw
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