熱電偶和熱電阻的區(qū)別及選擇

溫度測量是電氣自動化，工業(yè)自動化，科技自動化中必不可少的測量參數(shù)。溫度是衡量工況條件的重要指標(biāo)，一般情況下溫度的測量都是通過熱電阻測量或者熱電偶測量，這兩種測量設(shè)備都應(yīng)用很多。

關(guān)于熱電偶和熱電阻的使用，很多人都不是很清楚。今天我們就重點來學(xué)習(xí)一下（溫度測量中的熱電偶和熱電阻。具體來看一下熱電偶和熱電阻的區(qū)別和聯(lián)系，以及怎么選用？）

一、熱電阻和熱電偶

（1）熱電阻

利用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體有溫度變化時本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測量溫度的，熱電阻的受熱部分（感溫元件）是用細(xì)金屬絲均勻地繞在絕緣材料作成的骨架上或通過激光濺射工藝在基片形成。當(dāng)被測介質(zhì)有溫度梯度時，則所測得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層的平均溫度。

（2）熱電偶

熱電偶與熱電阻的測量原理：兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象熱電偶由兩根不同導(dǎo)線（熱電極）組成，它們的一端是互相焊接的，形成熱電偶的測量端（也稱工作端）將它插入待測溫度的介質(zhì)中;而熱電偶的另一端」（參比端或自由端）與顯示儀表相連。如果熱電偶的測量端與參比端存在溫度差，則顯示儀表將指出熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢。

二、如何選擇熱電偶和熱電阻？

根據(jù)測溫范圍選擇：500℃以上一般選擇熱電偶，500℃以下一般選擇熱電阻根據(jù)測量精度選擇：對精度要求較高選擇熱電阻，對精度要求不高選擇熱電偶根據(jù)測量范圍選擇：熱電偶所測量的般指“點”溫，熱電阻所測量的般指空間平均溫度。

溫差電偶測量溫度的優(yōu)點：

（1）測量范圍廣：可以從4.2K（-268.950C）的深低溫直至28000C的高溫如液態(tài)空氣的低溫或煉鋼爐溫（~2000℃）。

（2）測量精度高：因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響

靈敏度和準(zhǔn)確度高（可達(dá)10-3度），特別是鉑姥一鉑熱電偶。

（3）受熱面積和熱容量可做得很小，如研究金相變化、小生物體溫變化，

水銀溫度計則難于可比。

（4）構(gòu)造簡單，使用方便：熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而

且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。

（5）由于熱電偶測溫是將溫度測量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的測量，因而非常適用

于自動調(diào)溫和控溫系統(tǒng)。

三、什么是鎧裝熱電偶，有什么優(yōu)點？

（1）今即無機(jī)礦物絕緣熱電電偶纜。將熱電極、絕緣物和護(hù)套通過整體拉制

而形成的，外表面好像是被覆一層“鎧裝”，故稱為鎧裝熱電偶。

（2）同一般裝配式熱電偶相比，具有耐壓高、可彎曲性能好、抗氧化性能好及使用壽命長等優(yōu)點。

四、熱電偶的分度號有哪幾種，有何特點？

（1）令熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。

（2）T分度號的特點是在所有廉金屬熱電偶中精確度等級最高，通常用來測量300℃以下的溫度。

五、熱電阻的引出線方式有幾種，都有什么影響？

（1）熱電阻的引出線方式有3種：2線制、3線制、4線制。

（2）2線制熱電阻配線簡單，但要帶進(jìn)引線電阻的附加誤差。因此不適用制造A級精度的熱電阻，且在使用時引線及導(dǎo)線都不宜過長。3線制可以消除引線電阻的影響，測量精度高于2線制。作為過程檢測元件，其應(yīng)用最4線制不僅可以消除引線電阻的影響，而且在連接導(dǎo)線阻值相同時，還可以消除該電阻的影響。在高精度測量時，要采用4線制。

六、如何選擇合適的補(bǔ)償導(dǎo)線或電纜？

（1）熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線和電纜主要用于將熱電偶的熱電動勢延長至二次儀表或控制室。主要有延伸型和補(bǔ)償型兩種補(bǔ)償導(dǎo)線，延伸型采用與熱電極相同的材料，所以精度較高;補(bǔ)償型采用與熱電極的熱電勢特性相勢的材料，所以精度沒有延伸型高。

七、正確選擇保護(hù)管直徑保證精確測控

理論上講：保護(hù)管直徑越小、壁厚越薄，溫度反應(yīng)越快，控溫越精確，直徑越粗、越厚，惰性越大，反應(yīng)越慢，控溫精度也越差。當(dāng)然，還要考慮到被測物質(zhì)對保護(hù)管的腐蝕、、氧化、壓力、摩擦沖擊等因素合理選擇。

例如：

化工廠公司購買一批普通鉑熱電阻，保護(hù)管直徑為16mm，安裝使用后，投訴測量不準(zhǔn)確，造成數(shù)噸化工原料報廢，損失巨大，公司技術(shù)人員到現(xiàn)場勘察/檢測后發(fā)現(xiàn)鉑熱電阻沒有問題，在對運行中另外一套系統(tǒng)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)兩個關(guān)聯(lián)問題：反應(yīng)罐加熱功率大，加熱特別快。

熱電阻存在反應(yīng)速度慢的問題，當(dāng)熱電阻測量顯示出180度控制溫度時，罐內(nèi)實際溫度已經(jīng)躥升到210度，造成過燒，對于加熱功率是否過大，技術(shù)人員不懂，但是和對方技術(shù)部門交換意見后，對方承認(rèn)，為了加大產(chǎn)量，將原來50kW的發(fā)熱管加大到60kW。