Der Unterschied zwischen thermischem Widerstand und Thermoelement

Wärmewiderstände sind die am häufigsten verwendeten Temperaturdetektoren in den mittleren und niedrigen Temperaturzonen. Die Hauptmerkmale sind hohe Messgenauigkeit und stabile Leistung. Unter ihnen weisen Platin -Wärmewiderstände die höchste Messgenauigkeit auf. Sie werden nicht nur häufig bei der Messung der Industrieemperatur verwendet, sondern auch in Standard -Referenzinstrumente verarbeitet.

Im Gegensatz zum Temperaturmessungsprinzip von Thermoelementen messen thermische Widerstände die Temperatur basierend auf dem thermischen Effekt von Widerständen, dh der Widerstand des Widerstands ändert sich mit der Temperaturänderung. Daher kann die Temperatur gemessen werden, solange die Widerstandsänderung des temperaturempfindlichen thermischen Widerstands gemessen wird. Gegenwärtig gibt es hauptsächlich zwei Arten von Metallthermiewiderständen und Halbleiterthermistoren. Der Widerstandswert und die Temperatur von metallthermischen Widerständen können im Allgemeinen durch die folgende ungefähre Beziehung ausgedrückt werden, dh rt=rt 0 [1+ (tt 0)].

In der Formel ist RT der Widerstandswert bei Temperatur t; Rt {{0}} ist der entsprechende Widerstandswert bei Temperatur T0 (normalerweise t 0=0 Grad); ist der Temperaturkoeffizient. Die Beziehung zwischen dem Widerstandswert und der Temperatur von Halbleiterthermistoren ist rt=aeb/t

In der Formel ist RT der Widerstandswert bei Temperatur t; A und B sind Konstanten abhängig von der Struktur des Halbleitermaterials. Im Vergleich dazu haben Thermistoren einen größeren Temperaturkoeffizienten und einen höheren Widerstandswert bei Raumtemperatur (normalerweise über mehreren tausend Ohm), aber ihre Austauschbarkeit ist schlecht, ihre Nichtlinearität ist schwerwiegend und ihr Temperaturmessbereich beträgt nur etwa {-50 ~ 300 Grad. Sie werden häufig bei der Erkennung und Kontrolle von Haushaltsgeräten und Automobilen verwendet. Metallwärmewiderstände sind im Allgemeinen für die Temperaturmessung im Bereich von -200 ~ 500 Grad geeignet. Sie sind durch genaue Messung, gute Stabilität und zuverlässige Leistung gekennzeichnet. Sie sind in der Prozesskontrolle weit verbreitet.

Die Messung der thermischen Widerstandsmaterialien der Wärmewiedermaterialien basiert auf dem Merkmal, dass der Widerstandswert von Metallleitern mit zunehmender Temperatur zur Messung der Temperatur zunimmt. Wärmewiderstände bestehen hauptsächlich aus reinen Metallmaterialien. Derzeit sind Platin und Kupfer am weitesten verbreitet. Darüber hinaus werden jetzt Nickel, Mangan und Rhodium zur Herstellung von thermischen Widerständen verwendet.

Arten von thermischen Widerständen

. Ihr äußerer Durchmesser beträgt im Allgemeinen φ2 ~ 8mm und das Minimum kann φmm erreichen. Im Vergleich zu gewöhnlichen thermischen Widerständen hat es die folgenden Vorteile: ① geringe Größe, kein Luftspalt im Inneren, kleine Messverzögerung bei thermischen Trägheit; ② gute mechanische Eigenschaften, Vibrationsbeständigkeit und Schlagfestigkeit; ③ kann gebogen und einfach zu installieren sein; ④ Langes Lebensdauer.

. Aus dem Temperaturmessungsprinzip des thermischen Widerstands ist ersichtlich, dass die Änderung der gemessenen Temperatur direkt durch die Änderung des Widerstandswerts des thermischen Widerstands gemessen wird. Daher wirkt sich die Änderung verschiedener Drahtwiderstände wie dem Bleidraht des Wärmewiderstands auf die Temperaturmessung aus. Um den Einfluss des Bleidrahtwiderstandes zu beseitigen, wird im Allgemeinen ein Drei-Draht- oder Vier-Draht-System verwendet.

(3) Thermiswiderstand des Endflächens: Das Temperatur der Endgesichts -Wärmewiderstand wird mit speziell behandeltem Widerstandsdraht gewickelt und befindet sich nahe der Endfläche des Thermometers. Im Vergleich zu allgemeinen axialen thermischen Widerständen kann es die tatsächliche Temperatur der gemessenen Endfläche genauer und schnell widerspiegeln und ist für die Messung der Endflächentemperatur von Lager und anderen Teilen geeignet.

(4) Flammprofem thermischer Widerstand: Die Explosion des explosiven gemischten Gases in der Hülle des flammenprofischen thermischen Widerstands wird durch eine spezielle Struktur auf den Verbindungsbox beschränkt, so dass die Explosion, die durch den Einfluss von Funken oder Bögen verursacht wird, an der Produktionsstelle nicht verursacht wird. Flameprofische thermische Widerstände können zur Temperaturmessung an explosionsfreundlichen Stellen in der Fläche von Bla ~ B3C verwendet werden.

Die meisten Metallleiter haben in der Industrie häufig verwendete Metallwärmewiderstände in der Industrie aus der Perspektive der Widerstandsänderung. Die als thermischen Widerstände verwendeten Metallmaterialien erfordern im Allgemeinen: als großer und stabiler Temperaturkoeffizient wie möglich, großer Widerstand (Reduzierung der Größe des Sensors bei derselben Empfindlichkeit), stabile chemische und physikalische Eigenschaften innerhalb des Temperaturbereichs der Temperatur, eine gute materielle Reproduzierbarkeit und der Widerstandswert sollte eine Intermediat -Funktionsfunktionsbeziehung haben (Linearveränderung).

Signalverbindungsmethode des thermischen Widerstands Der thermische Widerstand ist ein Primärelement, das die Temperaturänderung in den Widerstandswert umwandelt. Es ist normalerweise erforderlich, das Widerstandssignal an das Computersteuergerät oder ein anderes primäres Instrument über das Bleidraht zu übertragen.

Gegenwärtig sind die am weitesten verbreiteten Wärmewiderstandmaterialien Platin und Kupfer: Platinwiderstände haben eine hohe Präzision, sind für neutrale und oxidierende Medien geeignet, haben eine gute Stabilität, haben eine gewisse Nichtlinearität und je höher die Temperatur, desto kleiner ist die Widerstandsänderungsrate. Kupferwiderstände haben eine lineare Beziehung zwischen dem Widerstandswert und der Temperatur innerhalb des Temperaturmessbereichs, haben eine große Temperaturlinienzahl, sind für nichtkorrosive Medien geeignet und können leicht oxidiert werden, wenn die Temperatur 150 überschreitet.

Industrielle thermische Widerstände werden an der Produktionsstelle installiert, und es gibt einen bestimmten Abstand zwischen ihnen und dem Kontrollraum, sodass die Leitungen der thermischen Widerstände einen größeren Einfluss auf die Messergebnisse haben.

Gegenwärtig gibt es drei Hauptmethoden, um den thermischen Widerstand zu führen. ○ 1 Zwei-Draht-System: Das Anschließen eines Drahtes an jedem Ende des thermischen Widerstands, um das Widerstandssignal herauszufinden, wird als Zwei-Draht-System bezeichnet: Diese Leitmethode ist sehr einfach, aber da der Verbindungsdraht einen Bleiwiderstand R aufweisen muss, ist die Größe von R mit dem Material und der Länge des Drahtes verwandt, sodass diese Blei-Methode nur für die Vorhandensein mit geringer Messung der Genauigkeit geeignet ist. ○ 2 Drei-Draht-System: Das Verbinden eines Bleis an einem Ende der Wurzel des Wärmewiderstands und zwei Leads am anderen Ende wird als Drei-Draht-System bezeichnet. Diese Methode wird normalerweise in Verbindung mit einer Brücke verwendet, was den Einfluss des Bleibeständigkeit besser beseitigen kann. Es ist der am häufigsten verwendete Bleibeständigkeit bei der Kontrolle des industriellen Prozesses. ○ 3 Vier-Draht-System: Das Anschließen von zwei Drähten an jedem Ende der Wurzel des Wärmewiderstands wird als vier Drahtsystem bezeichnet, bei dem zwei Leitungen einen konstanten Strom I für den thermischen Widerstand liefern, R in ein Spannungssignal u und dann durch die beiden anderen Hinweise zum sekundären Instrument zum sekundären Instrument führen. Es ist ersichtlich, dass diese Bleimethode * den Einfluss des Bleiwiderstands beseitigen kann und hauptsächlich für die Erkennung von Temperaturen mit hoher Präzision verwendet wird.

Der thermische Widerstand wendet eine Drei-Draht-Verbindungsmethode an. Das Drei-Draht-System wird verwendet, um den Messfehler zu beseitigen, der durch den Widerstand des Verbindungsdrahtes verursacht wird. Dies liegt daran, dass die Schaltung zur Messung von Thermistoren im Allgemeinen eine unausgeglichene Brücke ist. Thermistoren sind ein Brückenarmwiderstand, und ihre Verbindungsdrähte (von Thermistoren bis zum zentralen Kontrollraum) werden ebenfalls Teil des Brückenarmwiderstandes. Dieser Teil des Widerstands ist unbekannt und ändert sich mit der Umgebungstemperatur, was zu Messfehlern führt. Unter Verwendung eines Drei-Draht-Systems wird ein Draht mit dem Netzteil der Brücke angeschlossen, und die anderen beiden sind an den Brückenarm angeschlossen, wo sich der Thermistor befindet, und der Brückenarm neben ihm, wodurch der durch den Linienwiderstand des Drahtes verursachte Messfehler entscheidet.

In der Industrie wird die Drei-Draht-Verbindungsmethode im Allgemeinen verwendet. Thermoelemente erzeugen Millivolt -Signale und haben dieses Problem nicht. Zusammensetzung des Wärmewiderstandstemperaturmesssystems

(1) Das Messsystem der Wärmewiderstandstemperatur besteht im Allgemeinen aus einem thermischen Widerstand, der Drähte und einem Anzeigeinstrument. Die folgenden zwei Punkte müssen beachtet werden:
① Der thermische Widerstand und das Anzeigeinstrument müssen die gleiche Abschlussnummer haben
② Um den Einfluss der Änderung des Widerstands des Verbindungsdrahtes zu beseitigen, muss eine Drei-Draht-Verbindungsmethode verwendet werden. Einzelheiten finden Sie in Kapitel 3 dieses Artikels.

. Der äußere Durchmesser beträgt im Allgemeinen φ2 ~ 8mm und das Minimum kann φmm erreichen. Im Vergleich zu gewöhnlichen thermischen Widerständen hat es die folgenden Vorteile:
① Kleine Größe, kein Luftspalt im Inneren, kleine Messverzögerung bei thermischen Trägheit;
② gute mechanische Eigenschaften, Vibrationsbeständigkeit und Schlagfestigkeit; ③ kann für eine einfache Installation gebeugt werden ④ Lange Lebensdauer.

(3) Endgesichtsthermiswiderstand Das Erfassungselement der Thermiswärmestemperatur des Endgesichts wird mit speziell behandeltem Widerstandsdraht gewickelt und an der Endfläche des Thermometers fest angebracht. Im Vergleich zu allgemeinen axialen thermischen Widerständen kann es die tatsächliche Temperatur der gemessenen Endfläche genauer und schnell widerspiegeln und ist für die Messung der Endflächentemperatur von Lager und anderen Teilen geeignet.

(4) Flammeprofet Wärmewiderstände Flammeprofet Wärmewiderstände verwenden eine spezielle Struktur der Verbindungskasten, um das explosive gemischte Gas in der Schale von den Funken oder Bögen zu isolieren. Die Schaltungsreparatur des Widerstandskörpers verändert zwangsläufig die Länge des Widerstandsdrahtes und beeinflusst den Widerstandswert. Daher ist es besser, den Widerstandskörper durch einen neuen zu ersetzen. Wenn das Schweißen zur Reparatur verwendet wird, muss es nach dem Schweißen kalibriert werden, bevor es verwendet werden kann.

Der Unterschied zwischen Thermoelementen und thermischen Widerständen
Sowohl Thermoelemente als auch thermische Widerstände gehören zur Kontakttemperaturmessung bei der Temperaturmessung. Obwohl sie die gleiche Funktion zur Messung der Temperatur eines Objekts haben, sind ihre Prinzipien und Eigenschaften unterschiedlich.

Lassen Sie uns zunächst Thermoelemente vorstellen. Thermoelemente sind die am häufigsten verwendeten Temperaturgeräte bei der Temperaturmessung. Ihre Hauptmerkmale sind breite Messbereiche, relativ stabile Leistung, einfache Struktur, gute dynamische Reaktion und die Fähigkeit, 4-20 ma elektrische Signale remote zu übertragen, was für die automatische Steuerung und die zentralisierte Steuerung bequem ist. Das Temperaturmessungsprinzip von Thermoelementen basiert auf dem thermoelektrischen Effekt. Wenn zwei verschiedene Leiter oder Halbleiter in eine geschlossene Schleife in Verbindung gebracht werden, wird in der Schleife ein thermoelektrisches Potential erzeugt, wenn die Temperaturen an den beiden Verbindungen unterschiedlich sind. Dieses Phänomen wird als thermoelektrischer Effekt bezeichnet, auch als Seebeck -Effekt bezeichnet. Das in einer geschlossene Schleife erzeugte thermoelektrische Potential besteht aus zwei Potentialen: dem Temperaturdifferenzpotential und dem Kontaktpotential. Das thermoelektrische Potential bezieht sich auf das Potential, das durch die beiden Enden desselben Leiters aufgrund unterschiedlicher Temperaturen erzeugt wird. Unterschiedliche Leiter haben unterschiedliche Elektronendichten, daher sind auch die Potentiale, die sie erzeugen, unterschiedlich. Wie der Name schon sagt, bezieht sich das Kontaktpotential auf das Potential, das gebildet wird, wenn zwei verschiedene Leiter in Kontakt sind, da ihre Elektronendichten unterschiedlich sind, sodass eine bestimmte Menge an Elektronendiffusion erzeugt wird. Wenn sie ein bestimmtes Gleichgewicht erreichen, hängt die Größe des Kontaktpotentials von den materiellen Eigenschaften der beiden verschiedenen Leiter und der Temperatur ihrer Kontaktpunkte ab. Die derzeit auf dem Markt verwendeten Thermoelemente haben eine Standardspezifikation, die festlegt, dass Thermoelemente in acht verschiedene Abteilungen unterteilt sind, nämlich B, R, S, K, N, E, J und T. Die niedrigste Temperatur, die sie messen können, ist minus 270 Grad Celsius. Unter ihnen gehören B, R und S zur Platin -Serie von Thermoelementen. Da Platin ein Edelmetall ist, werden sie auch als Edelmetallthermoelemente bezeichnet, und die restlichen Metallthermoelemente werden genannt.

Es gibt zwei Strukturen von Thermoelementen, gewöhnlichen Typen und gepanzerten Typen. Gewöhnliche Thermoelemente bestehen im Allgemeinen aus Thermoelementen, Isolierrohre, Schutzhülsen und Verbindungskästen, während gepanzerte Thermoelemente eine feste Kombination aus Thermoelendrähten, Isoliermaterialien und Metallschutzmälen sind, die zusammengebaut und gestreckt sind. Das elektrische Signal des Thermoelements erfordert jedoch einen speziellen Draht zum Senden, den wir als Kompensationsdraht bezeichnen. Unterschiedliche Thermoelemente erfordern unterschiedliche Kompensationsdrähte, deren Hauptfunktion darin besteht, sich mit dem Thermoelement zu verbinden, so dass das Referenzende des Thermoelements weit vom Stromversorgung entfernt ist, so dass die Temperatur des Referenzende stabil ist.

Kompensationsdrähte werden in den Kompensationstyp und den Erweiterungstyp unterteilt. Die chemische Zusammensetzung des Verlängerungsdrahtes entspricht der des kompensierten Thermoelements, aber in der Praxis besteht der Verlängerungsdraht nicht aus dem gleichen Metall wie das Thermoelement. Es wird im Allgemeinen durch einen Kabel mit der gleichen Elektronendichte wie das Thermoelement ersetzt. Die Verbindung zwischen dem Kompensationsdraht und dem Thermoelement ist im Allgemeinen sehr klar. Der positive Pol des Thermoelements ist mit dem roten Draht des Kompensationsdrahtes verbunden, und der negative Pol ist mit der verbleibenden Farbe verbunden. Die meisten allgemeinen Entschädigungsdrähte bestehen aus Kupfer-Nickel-Legierung.

Zweitens führen wir den thermischen Widerstand vor. Obwohl der thermische Widerstand in der Industrie weit verbreitet ist, ist seine Anwendung aufgrund seines Temperaturmessbereichs in gewissem Maße begrenzt. Das Temperaturmessungsprinzip des thermischen Widerstands basiert auf dem Merkmal, dass sich der Widerstandswert des Leiters oder Halbleiters mit der Temperatur ändert. Es hat viele Vorteile, wie z. B. die Fernübertragung von elektrischen Signalen, hohe Empfindlichkeit, starke Stabilität, gute Austauschbarkeit und Genauigkeit, erfordert jedoch Stromanregung und kann die Temperaturänderungen nicht sofort messen. Industrielle Wärmewiderstände verwenden im Allgemeinen PT100, PT10, CU50, CU100. Der Temperaturmessbereich von thermischen Platinwiderständen ist im Allgemeinen minus 200-800 Grad Celsius und der von Kupfer -Wärmewiderständen minus 40 bis 140 Grad Celsius. Wärmewiderstände werden in die gleichen Typen wie Thermoelemente eingeteilt, benötigen jedoch keine Kompensationsdrähte und sind billiger als thermische Paare.