熱電偶與熱電阻工作原理及優(yōu)缺點比較
1、熱電偶工作原理
將兩種不同的金屬導(dǎo)體焊接在一起,構(gòu)成閉合回路,如在焊接端(即測量端)加熱產(chǎn)生溫差,則在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢,此種現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)(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(shù)。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(dǎo)體,稱為熱電偶。熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢,其大小僅與熱電極材料及兩端溫差有關(guān),與熱電極長度、直徑無關(guān)。下圖為一種典型的熱電偶實物。
2、 熱電阻工作原理
熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時自身電阻也隨著發(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(zhì)中有溫度發(fā)生變化時,所測得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)中的平均溫度。
3、 熱電偶、熱電阻特點
熱電偶優(yōu)點:將溫度量轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhì)影響或氣氛腐蝕作用(如氧化、還原)等而發(fā)生劣化。
熱電阻優(yōu)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(shù)量級。測溫范圍廣,穩(wěn)定性好。在振動小而適宜的環(huán)境下,可在 很長時間內(nèi)保持0.1℃以下的穩(wěn)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(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難大,尺寸較大,因此,熱響應(yīng)時間長。不適宜測量體積狹小和溫度瞬變區(qū)域。本文源自澤天傳感,轉(zhuǎn)載請保留出處。
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