铂热电阻
分类: 铂热电阻  发布时间: 2016-08-04 12:14 

铂热电阻
热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围较大,适合于-200~850℃.10欧姆铂热电阻的感温原件是用较粗的铂丝绕制而成,耐温性能明显优于100欧姆的铂热电阻,主要用于650℃以上的温区:100欧姆铂热电阻主要用于650℃以下的温区,虽也可用于650℃以上温区,但在650℃以上温区不允许有A级误差。

中文名
铂热电阻
利    用
铂丝的电阻
误    差
650℃以上温区
制造起源
解放初期
分度表
-50度 80.31欧姆





概述

100欧姆铂热电阻的分辨率比10欧姆铂热电阻的分辨率大10倍,对二次仪表的要求相应地多一个数量级,因此在650℃以下温区测温应尽量选用100欧姆铂热电阻。
感温元件骨架的材质也是决定铂热电阻使用温区的主要因素,常见的感温元件有陶瓷元件,玻璃元件,云母元件,它们是由铂丝分别绕在陶瓷骨架,玻璃骨架,云母骨架上再经过复杂的工艺加工而成。由于骨架材料本身的性能不同,陶瓷元件适用于850℃以下温区,玻璃元件适用于550℃以下温区。市场上出现了大量的厚膜和薄膜铂热电阻感温元件,厚膜铂热电阻元件是用铂浆料印刷在玻璃或陶瓷底板上,薄膜铂热电阻元件是用铂浆料溅射在玻璃或陶瓷底板上,再经光刻加工而成,这种感温元件仅适用于-70~500℃温区,但这种感温元件用料省,可机械化大批量生产,效率高,价格便宜。

就结构而言,铂热电阻还可以分为工业铂热电阻和铠装铂热电阻。工业铂热电阻也叫装配铂热电阻,即是将铂热电阻感温元件焊上引线组装在一端封闭的金属管或陶瓷管内,再安装上接线盒而成;铠装铂热电阻是将铂热电阻元件,过渡引线,绝缘粉组装在不锈钢管内再经模具拉实的整体,具有坚实,抗震,可绕,线径小,使用安装方便等优点。


制造起源

解放初期,国内仅在沿海城市有几个修配厂。1956年随着新中国156个大型建设项目的开工,我国从原来民主德国引进技术生产铂热电阻,由西安仪表厂独家生产。当时只有玻璃骨架,因为需要玻璃和铂丝的膨胀系数一致,玻璃委托北京玻璃厂生产。在计划经济时代,铂丝是稀有贵金属,是国家专控物资,由人民银行计划调配。随有了北玻拿玻璃换铂丝,然后北玻掌握这项技术。随后是兄弟厂传帮带,上仪和川仪掌握这项技术。改革开放初期80年代,西仪的老一辈专家退休后回到家乡江苏利用这项技术办企业,随后星星之火成燎原。


信号连接

热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。
热电阻的引线主要有三种方式
○1二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
○2三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的。
○3四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。
热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。

系统组成

(1)热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点:
①热电阻和显示仪表的分度号必须一致
②为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法。具体内容参见本篇第三章。
(2)铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ1~φ8mm,最小可达φmm。 与普通型热电阻相比,它有下列优点:
①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;
②机械性能好、耐振,抗冲击;
③能弯曲,便于安装
④使用寿命长。
(3)端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体隔绝。因受到火花或电弧等影响,电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值,为此更换新的电阻体为好,若采用焊接修理,焊后要校验合格后才能使用。


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