热电偶与热电阻的简单知识_图文.

热电偶、热电阻使用常识热电偶和热电阻，这俩玩意儿在温度测量的世界里可算是响当当的角色。

您要是搞工业生产，或者搞点科研啥的，那对它们要是一知半解，就好比炒菜不知道盐放多少，心里没个准谱儿。

热电偶呢，就像是一个对温度变化特别敏感的小探子。

它的工作原理有点像两个人合作，这两个人就是不同的金属材料。

这两种金属啊，放在一起，温度一有变化，它们之间就会产生一个小小的电压。

这个电压就像温度计上的刻度一样，可以告诉我们温度到底是多少。

您看，这是不是很神奇？就好像两个小伙伴，温度一变，就用一种特殊的“语言”告诉我们情况。

热电阻呢，又不太一样。

它就像是一个很“老实”的温度记录员。

热电阻的电阻值会随着温度的变化而改变。

您可以把它想象成一根很神奇的小电线，温度高了或者低了，这根小电线的内部就像是在进行一场小小的“变革”，电阻值就跟着变了。

咱先说这热电偶的使用。

您要是想用热电偶准确测量温度，那可得把它放在合适的位置。

这就好比钓鱼，您得找个鱼多的地方下钩。

要是把热电偶放在温度波动特别大或者不能代表测量对象真实温度的地方，那测出来的数据啊，就跟瞎猜差不多。

还有啊，热电偶的两根金属丝可不能随便乱接。

这就像电线插头得插对插座一样，接错了，那产生的电压信号可就全乱套了，就像把鞋穿反了，走路能舒服吗？再说说热电阻。

热电阻这东西，对环境要求也挺高的。

它就像个娇贵的小宝贝，要是周围的环境湿度太大或者有腐蚀性的东西，那它可就容易出问题了。

这就好比人在一个满是灰尘和烟雾的地方，呼吸都不顺畅，热电阻在恶劣环境里工作，测量出来的温度也不准啊。

而且，在连接热电阻的时候，也要特别小心。

那连接的线路就像是热电阻和测量仪器之间的桥梁，如果这座桥不稳固，数据传输就会出错。

在实际使用中，无论是热电偶还是热电阻，定期的检查和维护都是必不可少的。

这就像咱们人要定期体检一样。

您要是长时间不管它们，就像长时间不保养汽车，到时候出了问题，可就麻烦了。

比如说，热电偶的金属丝可能会被氧化，一旦氧化了，就像人的喉咙发炎了，信号传递就会受到阻碍。

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吻范围宽，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。

热电偶的测温原理是基于热电效应。

将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。

闭合回路中产生的热电势有两种电势组成；温差电势和接触电势。

温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电势也不相同，而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时，因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散，当他们达到一定的平衡后所形成的电势，接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。

目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范，国际上规定热电偶分为八个不同的分度，分别为B，R，S，K，N，E，J和T，其测量温度的最低可测零下270摄氏度，最高可达1800摄氏度，其中B，R，S属于铂系列的热电偶，由于铂属于贵重金属，所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。

热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。

普通性热电偶一般由热电极，绝缘管，保护套管和接线盒等部分组成，而铠装型热电偶则是将热电偶丝，绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后，经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。

但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递，这种导线我们称为补偿导线。

不同的热电偶需要不同的补偿导线，其主要作用就是与热电偶连接，使热电偶的参比端远离电源，从而使参比端温度稳定。

补偿导线又分为补偿型和延长型两种，延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同，但是实际中，延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属，一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。

热电阻与热电偶的区别1、工作原理和结构的的区别①工作原理的区别热电偶是由两根不同的导体或半导体材料焊接或绞接而成，分为热端和自由端，热端插入需要测温的设备中，冷端置于设备的外面，如果两端所处的温度不同则在热电偶回路中便会产生热电势，由于热电势是被测温度的函数，测得电动势的数值后，便可换算成温度值。

热电阻是根据导体的电阻值会随着温度的变化而变化的性质，将电阻的变化转换为电信号，从而进行温度测量的。

②结构的区别普通的热电偶通常由热电极、绝缘材料和电偶保护套管以及接线盒等构成。

热电偶一般采用带孔的耐高温陶瓷管作为绝缘材料，热电极从耐高温陶瓷管孔中引出。

保护套管材料需具备耐腐蚀、耐高温、机械强度高、气密性好、热导率高等性能主要有金属、非金属、金属陶瓷3类，目前最常用保护套管是1Cr18Ni9Ti不锈钢的，适宜在900℃以下的工况条件。

热电阻最主要的部分是电阻体加上绝缘套管、保护套管以及接线盒等部件，将电阻丝缠绕在石英、陶瓷或塑料等绝缘骨架上，再套上保护套管，并在热电阻丝与套管中间填充导热材料。

2、热电偶的分类及其特点标准热电偶是指国家标准中规定了热电偶热电势与温度的关系，有统一标准分度表，允许存在一定误差的热电偶。

非标准热电偶一般没有统一的分度表,主要用于测量一些特殊的场合，使用范围和数量级比标准热电偶要小，组成热电偶的热电极必须牢固的焊接在一起，两个热电极之间应有比较好的绝缘，防止发生短路；补偿导线与热电偶自由端的连接要牢固可靠，保护套管要保证热电极与外界的介质充分隔离，以保证热电偶可靠、稳定地工作。

3、热电阻的分类及其特点①根据热电阻的组成结构分类普通型热电阻：根据热电阻的测温原理可知，被测量的温度变化是直接通过电阻值的变化来反映的，所以，热电阻引出的各种导线电阻的变化会给温度测量带来不良影响。

需要消除引线电阻带来的影响，通常热电阻采用三线制或四线制进行补偿。

铠装型热电阻：与铠装热电偶类似，同样由感温元件、引线、绝缘材料和不锈钢套管组合而成，外径一般在φ2-φ8mm之间，相比普通型热电阻具有体积小、易安装、抗冲击、能弯曲并且使用寿命也更长。

热电偶和热电阻有相同的地方是：都是测量温度的传感器，也叫一次仪表。

它们不同的是：1热电偶作为温度传感器它输出的是和温度对应的电势，多为毫伏级的伩号。

用不同的金属材料制成的热电偶，在同样温度下，输出的电势是不同的。

比如用铂铑－铂丝制成的热电偶，我们称s分度，它在0度时输出0mv,1000度时输出9.585mv，1600度时输出16.771mv （环境温度为0度时）。

如果用镍铬－镍硅丝制成的热电偶，我们称k分度。

它在0度时输出0mv,1000度时输出39.816mv,1300度时输出50.950mv(环境温度为0度）。

热电偶一般用来测量“点”的温度。

根据要测量不同高低的温度等和其它要求选用不同材质的热点偶。

热电阻故名思意，它的电阻的阻值是随着温度变化而变化的，比如，用线性比较好的铂丝；铜丝作的电阻。

比如用铜丝作的，分度号Cu50。

它在0度时，阻值是50欧姆，100度时是71.400欧姆。

如用铂丝做成的，其分度号称Pt100。

它的阻值在0度时为100欧姆，负200度时为18.52欧姆，200度时为175.86欧姆，800度时为375.70欧姆。

环境温度对热电偶的影响较大，所以在使用热电偶时要对环境温度进行补偿。

而使用，要注意连接到和仪表之间连线的阻值要一样。

（一般用三线制）同样也要根据要测量的温度，来选用铜电阻还是铂电阻。

过去，因为PLC发展较仪表慢一些，输如到PLC的伩号一般是0－10ma或0－10v,4-20ma所以要把的电阻值变成上说的伩号，以使PLC能接受；所以要用变送器。

一用变送器，就有2线制和4线制之分。

2线制是电源和信号就用2根线传送；比如4－20ma的仪表，就用2线制传送。

4线制，是电源和信号各用2根线来传送，互相隔离，比如0－10ma;0-10v都用4线制。

随着PLC的飞速发展PLC已有输入模块和热电偶的输入模块，只要把直接连到模块就行了。

热电偶就更方便，温度补偿以及线性校正都可以在模块里完成。

温度测量中的热电偶和热电阻的区别和联系是什么，如何选用？温度是很重要的热工参数也是主要的控制指标之一，也是生产物料化学变化和物理变化的重要条件。

热电阻和热电偶都是温度测量中的接触式测温器件，尽管它们的作用是相同的，但是它们的测量原理与特点及适用环境却不相同，因此它们是由区别的，而且还有适用条件。

热电阻和热电偶的区别工作原理的区别热电阻是根据导体材料的电阻值随温度变化而变化的性质，然后将热电阻的电阻变化转换为电信号，从而实现温度的测量。

热电偶由两根不同的导体或半导体材料焊接或绞接而成，有热端和冷端之分，热端需要投入到测温设备中，冷端置于测温设备外面。

当两端温度不同，则在热电偶回路中就会产生热电效应，即热电势。

因为热电势是被测温度的函数，测得热电势数值后，可换算成对应的温度值。

结构的区别以普通热电偶为例，一般由热电极、绝缘材料、热电偶保护套管、接线盒等组成。

其绝缘材料一般采用带孔的耐高温陶瓷管，热电极则从耐高温陶瓷管孔引出。

保护套管要具备耐腐蚀、耐高温、机械强度高、气密性好、热导率高等性能。

主要有金属、非金属、金属陶瓷三大类，而常用的保护套管材料为不锈钢。

热电阻主要部分为电阻体，再加保护套管、绝缘套管、接线盒等部件。

其热电阻的热电丝是缠绕在石英、绝缘骨架、陶瓷上，然后加保护套管，而且在电阻丝和套管之间填充导热材料。

实际应用领域区别热电阻通常用在中低温环境中，若测量温度超过500℃，热电阻的阻值会变得很大，这样也会影响温度测量的结果，甚至可能出现不能显示测量结果的情况。

而热电偶是热电势随着温度变化而变化的器件，也是随着温度变化而变化进行温度测量的，一般用在高温环境，而且保护套管至关重要，常用的保护套管为不锈钢的，一般用在温度不高于900℃的工况条件。

当热电偶工作环境温度越高，而原子中的电子运动越剧烈，热电势反应就越灵敏。

另外就是热电偶的应用还要用到专门的补偿导线，而热电阻就不需要专门的补偿导线，相对于热电偶来说，价格也便宜些。

热电偶和热电阻相关知识点在日常工作当中经常遇到使用温度测量仪表，热电阻与热电偶同为温度测量仪表，同一个测温地点我们如何选择热电阻还是选择热电偶？一、热电偶的结构热电偶前端接合的形状有3种类型，如下图所示。

可根据热电偶的类型、线径、使用温度，通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。

在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命，通常使用外加套管的方式。

套管一般分为保护管型和铠装型。

带保护管的热电偶是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。

保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时，还可以保持热电偶的机械强度。

保护管有多种类型，常用的如下表所示。

二、铠装型热电偶铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。

它使用纤细的金属管(称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷)的替代品，并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。

由于其外径较细且容易弯曲，所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。

此外，与带保护管的热电偶相比，其反应速度更为灵敏。

铠装热电偶的套管外径范围较广，可以拉长加工为8.0mmф到0.5mmф的各种尺寸。

芯线拉伸得越细，常用温度上限越低。

如K型热电偶，套管外径0.5mmф的常用温度上限是600℃，8.0mmф的是1050℃。

热电阻的结构如下图所示，热电阻的元件形状有3种，目前陶瓷封装型占主导地位。

陶瓷封装型用于带保护管的热电阻以及铠装热电阻。

陶瓷与玻璃封装型的铂线裸线直径为几十微米左右，云母板型的约为0.05mm。

引线则使用比元件线粗很多的铂合金线。

三、热电阻元件的种类带保护管的热电阻图例铠装热电阻区别：1.虽然都是接触式测温仪表，但它们的测温范围不同。

热电偶使用在温度较高的环境，因它们在中，低温区时输出热电势很小(查表可以看一下)，当电势小时，对抗干扰措施和二次表和要求很高，否则测量不准，还有，在较低的温度区域，冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出，不易得到全补偿。