热电偶、热电阻工作原理及特点
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热电偶和热电阻的区别与识别方法热电偶和热电阻是工业上常用的两种温度传感器,它们在测量温度方面具有很好的性能。
然而,它们的工作原理和特点有很大的区别。
本文将就热电偶和热电阻的区别及识别方法进行详细的介绍,希望能够为大家对这两种传感器有一个更深入的了解。
一、热电偶和热电阻的工作原理1. 热电偶的工作原理热电偶是利用两种不同材料的热电势差产生的原理来测量温度的。
当两种不同金属相接形成闭合回路后,如果两个接头处于不同的温度下,就会在回路中产生一个热电动势,这种现象称为热电效应。
通过测量这个热电动势的大小,就可以确定两个接头处的温度差,从而测量出被测物体的温度。
热电偶的优点是测量范围广,精度高,响应速度快,但是对环境条件和测量电路的影响比较敏感。
2. 热电阻的工作原理热电阻是利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的。
一般情况下,热电阻的电阻值随温度升高而增大,利用这个特性可以通过测量热电阻的电阻值来确定被测物体的温度。
热电阻的优点是测量精度高,线性好,但是响应速度相对较慢,不适合对温度变化较快的物体进行测量。
二、热电偶和热电阻的区别1. 原理区别热电偶利用热电效应来测量温度,而热电阻利用电阻随温度变化的特性来测量温度,两者的工作原理完全不同。
2. 测量范围区别热电偶的测量范围更广,可以用于测量-200℃至1800℃范围内的温度;而热电阻的测量范围相对较窄,一般在-200℃至600℃之间。
3. 线性特性区别热电偶的温度-电压变化是非线性的,而热电阻的温度-电阻变化是线性的。
4. 响应速度区别热电偶由于其工作原理的特性,响应速度比较快,适合对温度变化较快的物体进行测量;而热电阻的响应速度相对较慢,不适合对温度变化较快的物体进行测量。
5. 环境条件影响区别热电偶对环境条件和测量电路的影响比较敏感,容易受到干扰;而热电阻对环境条件和测量电路的影响相对较小。
6. 价格区别由于其工作原理和特性的不同,热电偶的制作工艺相对较为复杂,成本较高;而热电阻的制作工艺相对简单,成本较低。
热电阻与热电偶热电阻和热电偶是常见的温度传感器,它们在工业控制系统和实验室中广泛应用。
它们都能够将温度变化转化为电信号,但原理和特性有所不同。
一、热电阻热电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
常见的热电阻材料有铂、镍、铜等。
其中,铂热电阻是最常用的一种。
铂热电阻的优点是抗腐蚀性好、线性度高、稳定性好等。
它的工作原理是根据热电阻材料的电阻随温度的变化规律,通过测量电阻值来推算温度。
热电阻的测量精度较高,通常可以达到0.1℃。
但它的响应速度较慢,适用于温度变化较缓慢的场合。
在工业控制系统中,热电阻常被用于测量液体、气体等介质的温度。
二、热电偶热电偶是利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度的传感器。
常见的热电偶材料有铜/常铜、铜/镍等。
工作原理是当两种不同材料的接触点温度不同时,会产生热电势差,通过测量热电势差来推算温度。
热电偶具有响应速度快、测量范围广的特点。
它可以测量极高和极低温度,适用于温度变化较快的场合。
在工业控制系统中,热电偶常被用于测量高温炉、燃烧器等的温度。
三、热电阻与热电偶的比较热电阻和热电偶都是常见的温度传感器,它们各有优缺点,应根据具体的应用场景选择合适的传感器。
热电阻的优点是测量精度高、稳定性好,适用于温度变化缓慢的场合。
但它的响应速度较慢,不适用于温度变化较快的场合。
热电偶的优点是响应速度快、测量范围广,适用于温度变化较快的场合。
但它的测量精度相对较低,受到环境干扰较大。
在选择热电阻或热电偶时,还需考虑以下因素:测量范围、测量精度、响应速度、使用环境等。
根据具体需求,选择适合的传感器。
总结:热电阻和热电偶是常见的温度传感器,它们在工业控制系统和实验室中被广泛应用。
热电阻利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度,热电偶利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度。
热电阻测量精度高,稳定性好,适用于温度变化缓慢的场合;热电偶响应速度快,测量范围广,适用于温度变化较快的场合。
热电偶/热电阻的工作原理及相互间的区别2022 年 01 月 04 日星期日下午 05:06热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应, 即两种不同成份的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或者半导体 A 和 B 焊接起来,构成一个闭合回路,如图 2-1-1 所示。
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,于是在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或者数量级上均不及标准化热电偶,普通也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从 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我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必须坚固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
热电偶和热电阻、热敏电阻的区别热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理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,如图2-1-1所示。
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。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从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我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。
热电偶/热电阻的区别热电偶是一种测温度的传感器,与热电阻一样都是温度传感器,但是他和热电阻的区别主要在于:一、信号的性质,热电阻本身是电阻,温度的变化,使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热耦,是产生感应电压的变化,他随温度的改变而改变。
二、两种传感器检测的温度范围不一样,热阻一般检测0-150度温度范围,最高测量范围可达600度左右(当然可以检测负温度)。
热耦可检测0-1000度的温度范围(甚至更高)所以,前者是低温检测,后者是高温检测。
三、从材料上分,热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料,热耦是双金属材料,既两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属丝的两端产生电势差。
四、PLC 对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的,这句话是没问题,但一般PLC 都直接接入4~20ma 信号,而热电阻和热电偶一般都带有变送器才接入PLC 。
要是接入DCS 的话就不必用变送器了!热电阻是RTD 信号,热电偶是TC 信号!五、PLC 也有热电阻模块和热电偶模块,可直接输入电阻和电偶信号。
六、热电偶有J 、T 、N 、K 、S 等型号,有比电阻贵的,也有比电阻便宜的,但是算上补偿导线,综合造价热电偶就高了。
热电阻是电阻信号, 热电偶是电压信号。
七、热电阻测温原理是根据导体(或半导体)的电阻随温度变化的性质来测量的,测量范围为负00~500度,常用的有铂电阻(Pt100、Pt10 、铜电阻Cu50(负50-150度)。
热电偶测温原理是基于热电效应来测量温度的,常用的有铂铑——铂(分度号S ,测量范围0~1300度)、镍铬——镍硅(分度号K ,测量范围0~900度)、镍铬——康铜(分度号E ,测量范围0~600度)、铂铑30——铂铑6(分度号B ,测量范围0~1600度)。
热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温, 尽管其作用相同都是测量物体的温度, 但是他们的原理与特点却不尽相同.首先, 介绍一下热电偶, 热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件, 他的主要特点就是测温范围宽, 性能比较稳定, 同时结构简单, 动态响应好, 更能够远传4-20mA 电信号, 便于自动控制和集中控制。
热电偶与热电阻热电偶和热电阻是测量温度的两种常用传感器。
热电偶是利用不同金属热电势产生温度电动势来测量温度的一种传感器,而热电阻则是利用其自身电阻随温度变化而变化来测量温度的一种传感器。
热电偶主要由两种不同金属导线制成,这两种不同金属导线的接头被称为热电接头。
当温度发生变化时,热电接头中的两种金属导线的热电势也会相应地发生变化,从而产生一定的电信号输出,通过对电信号进行变换和放大,就可以得到相应的温度值。
热电偶具有灵敏度高、量程宽、测量点多、响应速度快、抗干扰能力强等特点,被广泛应用于各种工业和科学领域。
热电阻则是利用其自身电阻随温度变化而变化来测量温度的一种传感器。
热电阻的常用材料为铂(Pt100)和镍铬(Ni100),它们的电阻随温度的变化规律是非常稳定的,在一定温度范围内几乎呈线性变化趋势。
当温度发生变化时,热电阻的电阻值也会相应地发生变化,通过对电阻进行测量和计算,就可以得到相应的温度值。
热电阻具有精度高、稳定性好、响应速度快、线性度好等特点,被广泛应用于温度测量的各种场景中。
在应用上,热电偶和热电阻各有优劣,需要根据具体的场合和需求来选择。
例如,在较高温度场合下,热电偶的响应速度较快,抗干扰能力也较强,在高温场合中更为适用;而在精度要求较高的场合,热电阻由于其稳定性好、线性度高等特点,更为适用。
此外,也有一些场合需要同时采用热电偶和热电阻进行交叉验证,以提高温度测量的准确性和稳定性。
总之,热电偶和热电阻是测量温度的两种主要传感器,它们在不同的场合和需求下都具有各自的优劣和适用性。
在进行温度测量时,需要根据具体需求合理选择并进行有效应用,以确保温度测量结果的准确性和稳定性。
热电偶热电阻
热电偶是一种传感器,它的原理是根据电池现象来工作的,也就是说,当它接触到一段温度时,它就会由电池现象产生出一种电压。
两个热电偶连接起来,形成一个叫做“热电阻”的组件。
热电阻的特点是可以根据温度的变化而产生电流,并且把这些电流传输给仪表显示,可以精确地衡量温度。
热电阻可以分为两种:阻性热电阻和变送热电阻。
阻性热电阻是一种固定负载电阻,它把温度变化转换成电阻变化,这种转换在技术上只能控制在一定范围内,但是比较准确和可靠,可以用来测量温度。
变送热电阻是一种新型的测温工具,它可以通过改变负载电阻的值来改变传送的信号的大小,以此来调整温度的大小,比较灵敏准确。
热电阻在工业领域有着广泛的应用。
它可以用来测量温度,并用来控制和维护机器的温度,以防止过热或者溢出。
它也可以用来检测液体的温度,比如汽车润滑油的温度,并用来控制机械的运行温度,来避免损坏。
另外,它也可以用来检测温度变化,来控制环境温度,如:室温控制、空调温度控制、家用微波炉的温度控制等等。
热电阻的优点有很多,它的大小尺寸小,重量轻;它能够迅速检测到被测物体的温度,准确性高;它具有低成本、高效率、稳定可靠等优点;它也具有耐高温耐低温及耐腐蚀等特性,可以在汽车、船舶、发动机、电力发电机组等恶劣环境中工作。
热电偶和热电阻作为一种普通的测温工具,已经被众多行业使用了很多年,当前也被广泛用于工业、实验室和质量控制的过程中。
热
电阻的准确性和可靠性得到了工业界的认可,它可以根据温度的变化而产生电流,让仪表读数更加准确。
热电阻技术的发展,将为工业部门的测温提供更加有效的参考依据。
热电偶热电阻的工作原理及接线方法热电偶和热电阻是温度测量领域中常用的两种传感器。
它们都是利用材料的电、热特性来测量温度的。
下面将详细介绍热电偶和热电阻的工作原理和接线方法。
一、热电偶的工作原理及接线方法:热电偶是由两种不同金属组成的,通过它们之间的接触温差产生热电势,进而推算温度的。
热电偶的基本原理是“赫查效应”,即两种不同金属的接触处受到不同温度的热影响后,会在该处产生微弱的电势差。
这个电势差与被测温度的变化有一定的相关性。
热电偶的工作原理可以简单概括为:温差→热电势→温度。
热电偶的接线方法主要有两种,即平衡法和非平衡法。
1.平衡法接线:平衡法接线是将热电偶与一个标准热电偶构成的测量回路,通过调整回路中的平衡调节器,使得测量回路中的温度保持平衡。
这样,通过平衡回路的不平衡情况可以间接推算出被测温度。
2.非平衡法接线:非平衡法接线是将热电偶的热电势直接连接到显示、记录等设备上进行测温。
这种接线方式简单,但由于电路中有电流流过,会带来热电势的误差,因此精度较低。
二、热电阻的工作原理及接线方法:热电阻是利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的。
常用的热电阻材料有铂电阻、镍电阻等。
热电阻的工作原理可以简单概括为:温度→电阻变化→温度。
热电阻的接线方法一般有三种,分别为二线法、三线法和四线法。
1.二线法接线:二线法接线是将热电阻的两端直接连接到显示、记录等设备上进行测温。
这种接线方式简单,但由于电路中有电流流过,会带来电阻的误差,因此精度较低。
2.三线法接线:三线法接线是在二线法的基础上增加了一个"接地线"。
这个接地线用来补偿电阻线路中的线阻抗,提高测温的精度。
3.四线法接线:四线法接线是在三线法的基础上再增加一个引线,可以通过该引线来检测电流在电阻中的电压降,以提高测温的精度。
这种接线方式在测量精度要求较高的情况下比较常用。
总结起来,热电偶和热电阻都是常用的温度传感器,它们通过材料的电、热特性来测量温度。
热电偶、热电阻工作原理及特点
热电偶工作原理
将两种不同的金属导体焊接在一起,构成闭合回路,如在焊接端(即测量端)加热产生温差,则在回路中就会产生热电动势,此种现象称为塞贝克效应(Seebeck-effect)。
如将另一端(即参考端)温度保持一定(一般为0℃),那么回路的热电动势则变成测量端温度的单值函数。
这种以测量热电动势的方法来测量温度的元件,即两种成对的金属导体,称为热电偶。
热电偶产生的热电动势,其大小仅与热电极材料及两端温差有关,与热电极长度、直径无
关。
热电偶工作原理图
热电阻工作原理
工业用热电阻分铂热电阻和铜热电阻两大类。
热电阻是利用物质在温度变化时自身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。
热电阻的受热部份(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。
当被测介质中有温度发生变化时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质中的平均温度。
热电偶、热电阻特点
热电偶热电阻
热电偶同其它种温度计相比具有如下特点:
a、优点
·热电偶可将温度量转换成电量进行检测,对于温度的测量、控制,以及对温度信号的放大、变换等都很方便,
·结构简单,制造容易,
·价格便宜,
·惰性小,热电阻同其它种温度计相比具有如下特点:a、优点
·准确度高。
在所有常用温度计中,准确度最高,可达1mk。
·输出信号大,灵敏度高。
如在0℃用Pt100铂热电阻测温,当温度变化1℃时,其电阻值约变化0.4Ω,如果通过电流为2mA,则其电压输出量变化为800μV。
在相同条件下,即使灵敏度比较高的K型热电偶,其热电动势变化也只有
热电偶热电阻
热电偶同其它种温度计相比具有如下特点:
a、优点
·热电偶可将温度量转换成电量进行检测,对于温度的测量、控制,以及对温度信号的放大、变换等都很方便,
·结构简单,制造容易,
·价格便宜,
·惰性小,
·准确度高,
·测温范围广,
·能适应各种测量对象的要求(特定部位或狭小场所),如点温和面温的测量,·适于远距离测量和控制。
b、缺点
·测量准确度难以超过0.2℃,
·必须有参考端,并且温度要保持恒定。
·在高温或长期使用时,因受被测介质影响或气氛腐蚀作用(如氧化、还原)等而发生劣化。
热电阻同其它种温度计相比具有如下特点:a、优点
·准确度高。
在所有常用温度计中,准确度最高,可达1mk。
·输出信号大,灵敏度高。
如在0℃用Pt100铂热电阻测温,当温度变化1℃时,其电阻值约变化0.4Ω,如果通过电流为2mA,则其电压输出量变化为800μV。
在相同条件下,即使灵敏度比较高的K型热电偶,其热电动势变化也只有40μV左右。
由此可见,热电阻的灵敏度较热电偶高一个数量级。
·测温范围广,稳定性好。
在振动小而适宜的环境下,可在很长时间内保持0.1℃以下的稳定性。
·无需参考点。
温度值可由测得的电阻值直接求出。
·输出线性好。
只用简单的辅助回路就能得到线性输出,显示仪表可均匀刻度。
b、缺点
·采用细金属丝的热电阻元件抗机械冲击与振动性能差。
·元件结构复杂,制造困难大,尺寸较大,因此,热响应时间长。
·不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域。