Diferența dintre rezistența termică și termocupla

Rezistențele termice sunt cele mai utilizate detectoare de temperatură în zonele de temperatură medie și joasă. Principalele sale caracteristici sunt o precizie ridicată de măsurare și performanțe stabile. Printre ele, rezistențele termice de platină au cea mai mare precizie de măsurare. Acestea nu sunt utilizate pe scară largă în măsurarea temperaturii industriale, dar sunt făcute și în instrumente de referință standard.

Spre deosebire de principiul de măsurare a temperaturii termocuplelor, rezistențele termice măsoară temperatura pe baza efectului termic al rezistențelor, adică rezistența rezistenței se schimbă odată cu schimbarea temperaturii. Prin urmare, atâta timp cât se măsoară schimbarea de rezistență a rezistenței termice sensibile la temperatură, temperatura poate fi măsurată. În prezent, există în principal două tipuri de rezistențe termice metalice și termistoare semiconductoare. Valoarea de rezistență și temperatura rezistențelor termice metalice pot fi, în general, exprimate prin următoarea relație aproximativă, adică rt=rt 0 [1+ (tt 0)].

În formulă, RT este valoarea de rezistență la temperatura t; Rt {{0}} este valoarea de rezistență corespunzătoare la temperatura t0 (de obicei t 0=0 grad); este coeficientul de temperatură. Relația dintre valoarea de rezistență și temperatura termistorilor semiconductori este RT=AEB\/T

În formulă, RT este valoarea de rezistență la temperatura t; A și B sunt constante în funcție de structura materialului semiconductor. În comparație, termistorii au un coeficient de temperatură mai mare și o valoare de rezistență mai mare la temperatura camerei (de obicei peste câteva mii de ohmi), dar schimbul lor este slab, neliniaritatea lor este serioasă, iar intervalul lor de măsurare a temperaturii este de aproximativ -50 ~ 300 grade. Acestea sunt utilizate pe scară largă pentru detectarea temperaturii și controlul aparatelor de uz casnic și a automobilelor. Rezistențele termice metalice sunt în general potrivite pentru măsurarea temperaturii în intervalul -200 ~ 500 grade. Acestea sunt caracterizate prin măsurare exactă, stabilitate bună și performanță fiabilă. Sunt utilizate pe scară largă în controlul procesului.

Materialele cu rezistență termică Măsurarea temperaturii rezistenței termice se bazează pe caracteristica că valoarea de rezistență a conductoarelor metalice crește odată cu creșterea temperaturii pentru a măsura temperatura. Rezistențele termice sunt confecționate în cea mai mare parte din materiale metalice pure. În prezent, platina și cuprul sunt cele mai utilizate. În plus, nichelul, manganul și rodiul sunt acum folosite pentru fabricarea rezistențelor termice.

Tipuri de rezistențe termice

(1) Rezistențe termice blindate: Rezistențele termice blindate sunt corpuri solide compuse din elemente de detectare a temperaturii (corpuri de rezistență), cabluri, materiale izolante și carcase din oțel inoxidabil. Diametrul lor exterior este, în general, φ2 ~ φ8mm, iar minimul poate ajunge la φmm. În comparație cu rezistențele termice obișnuite, acesta are următoarele avantaje: ① Dimensiune mică, fără decalaj de aer în interior, mic de măsurare mic în inerția termică; ② proprietăți mecanice bune, rezistență la vibrații și rezistență la impact; ③ poate fi îndoit și ușor de instalat; ④ Durata de viață lungă.

(2) Rezistență termică de precizie: structura și caracteristicile elementului de detectare a temperaturii rezistenței termice (rezistor) utilizate în mod obișnuit în industrie. Din principiul de măsurare a temperaturii rezistențelor termice, se poate observa că modificarea temperaturii măsurate este măsurată direct prin modificarea valorii de rezistență a rezistenței termice. Prin urmare, modificarea diferitelor rezistențe de sârmă, cum ar fi firul de plumb al rezistenței termice va afecta măsurarea temperaturii. Pentru a elimina influența rezistenței la sârmă de plumb, în ​​general se folosește un sistem cu trei fire sau patru fire.

(3) Rezistența termică a feței de la capăt: Elementul de detectare a temperaturii termice a rezistenței termice este înfășurat cu sârmă de rezistență special tratată și este aproape de fața finală a termometrului. În comparație cu rezistențele termice axiale generale, acesta poate reflecta mai exact și mai rapid temperatura reală a feței de capăt măsurate și este potrivit pentru măsurarea temperaturii feței de la capăt a rulmenților și a altor părți.

(4) Rezistența termică de flăcări: Explozia gazului mixt exploziv în interiorul cochiliei rezistenței termice de flacără este limitată la cutia de joncțiune printr -o structură specială, astfel încât explozia cauzată de influența scânteilor sau a ARC -urilor să nu fie cauzată la locul de producție. Rezistențele termice de flacără pot fi utilizate pentru măsurarea temperaturii în locurile-țesuturi de explozie în zona de nivel BLA ~ B3C.

Rezistențe termice metalice utilizate în mod obișnuit din industrie din perspectiva schimbării rezistenței cu temperatura, majoritatea conductoarelor metalice au această proprietate, dar nu toate acestea pot fi utilizate ca temperatură care măsoară rezistențe termice. Materialele metalice utilizate ca rezistențe termice necesită, în general,: coeficient de temperatură cât mai mare și stabil posibil, rezistivitate mare (reducând dimensiunea senzorului la aceeași sensibilitate), proprietăți chimice și fizice stabile în intervalul de utilizare a temperaturii, o bună reproductibilitate materială și valoarea de rezistență ar trebui să aibă o relație de funcție cu valoare intermediară cu schimbarea temperaturii (relația liniară).

Metoda de conectare a semnalului de rezistență termică Rezistența termică este un element primar care transformă schimbarea temperaturii în schimbarea valorii rezistenței. De obicei, este necesar să transmiteți semnalul de rezistență către dispozitivul de control al computerului sau alt instrument primar prin firul de plumb.

În prezent, cele mai utilizate materiale cu rezistență termică sunt platină și cupru: rezistențele de platină au o precizie ridicată, sunt potrivite pentru mediile neutre și oxidante, au o stabilitate bună, au o anumită neliniaritate, iar cu cât temperatura este mai mare, cu atât rata de schimbare a rezistenței este mai mică; Rezistențele de cupru au o relație liniară între valoarea rezistenței și temperatura în intervalul de măsurare a temperaturii, au un număr mare de linie de temperatură, sunt potrivite pentru mediile non-corozive și sunt ușor oxidate atunci când temperatura depășește 150.

Rezistențele termice industriale sunt instalate la locul de producție și există o anumită distanță între ele și camera de control, astfel încât avantajele rezistențelor termice vor avea un impact mai mare asupra rezultatelor măsurării.

În prezent, există trei moduri principale de a conduce rezistența termică. ○ 1 Sistem cu două fire: Conectarea unui fir la fiecare capăt al rezistenței termice pentru a scoate semnalul de rezistență se numește sistem cu două fire: această metodă de plumb este foarte simplă, dar, deoarece firul de conectare trebuie să aibă o rezistență de plumb R, dimensiunea R este legată de materialul și lungimea firului, astfel încât această metodă de plumb este adecvată doar pentru ocazii cu precizie de măsurare scăzută. ○ 2 Sistem cu trei fire: Conectarea unui plumb la un capăt al rădăcinii rezistenței termice și două cabluri la celălalt capăt se numește sistem cu trei fire. Această metodă este de obicei utilizată în combinație cu o punte, care poate elimina mai bine influența rezistenței la plumb. Este cea mai utilizată rezistență la plumb în controlul proceselor industriale. ○ 3 Sistem cu patru fire: Conectarea a două fire la fiecare capăt al rădăcinii rezistenței termice se numește un sistem cu patru fire, în care două cabluri oferă un curent constant I pentru rezistența termică, convertiți R într-un semnal de tensiune u, și apoi conduc U la instrumentul secundar prin celelalte două cabluri. Se poate observa că această metodă de plumb poate * elimina influența rezistenței la plumb și este utilizată în principal pentru detectarea temperaturii de înaltă precizie.

Rezistența termică adoptă o metodă de conectare cu trei fire. Sistemul cu trei fire este utilizat pentru a elimina eroarea de măsurare cauzată de rezistența firului de conectare. Acest lucru se datorează faptului că circuitul pentru măsurarea termistorilor este în general un pod dezechilibrat. Termistorii sunt o rezistență a brațului podului, iar firele de conectare a acestora (de la termistori la camera de control centrală) devin, de asemenea, parte a rezistenței brațului podului. Această parte a rezistenței este necunoscută și se schimbă cu temperatura ambiantă, provocând erori de măsurare. Folosind un sistem cu trei fire, un fir este conectat la capătul de alimentare a podului, iar celelalte două sunt conectate la brațul podului unde se află termistorul și brațul podului adiacent acestuia, eliminând astfel eroarea de măsurare cauzată de rezistența la linie a firului.

În industrie, metoda de conectare cu trei fire este utilizată în general. Termocuplele generează semnale de milivolt și nu au această problemă. Compoziția sistemului de măsurare a temperaturii termice a rezistenței

(1) Sistemul de măsurare a temperaturii rezistenței termice este compus în general dintr -o rezistență termică, conectarea firelor și un instrument de afișare. Trebuie menționate următoarele două puncte:
① Rezistența termică și instrumentul de afișare trebuie să aibă același număr de absolvire
② Pentru a elimina influența schimbării rezistenței firului de conectare, trebuie utilizată o metodă de conectare cu trei fire. Pentru detalii, consultați capitolul 3 din acest articol.

(2) Rezistența termică blindată Rezistența termică blindată este un corp solid compus dintr -un element de detectare a temperaturii (rezistor), sârmă de plumb, material izolant și carcasă din oțel inoxidabil. Diametrul său exterior este, în general, φ2 ~ φ8mm, iar minimul poate ajunge la φmm. În comparație cu rezistențele termice obișnuite, are următoarele avantaje:
① Dimensiuni mici, fără decalaj de aer în interior, mic de măsurare mic în inerția termică;
② proprietăți mecanice bune, rezistență la vibrații și rezistență la impact; ③ Poate fi îndoit pentru o instalare ușoară ④ Durata de viață lungă.

(3) Rezistența termică a feței de la capăt Elementul de detectare a temperaturii rezistenței termice a feței de capăt este înfășurat cu sârmă de rezistență special tratată și este strâns atașat la fața de capăt a termometrului. În comparație cu rezistențele termice axiale generale, acesta poate reflecta mai exact și mai rapid temperatura reală a feței de capăt măsurate și este potrivit pentru măsurarea temperaturii feței de la capăt a rulmenților și a altor părți.

(4) Rezistențe termice de flacără de flacără Flameproof Rezistențe termice Utilizați o structură specială a cutiei de joncțiune pentru a izola gazul mixt exploziv din interiorul cochiliei de la scântei sau arcuri. Repararea circuitului corpului rezistenței va schimba inevitabil lungimea firului de rezistență și va afecta valoarea rezistenței. Prin urmare, este mai bine să înlocuiți corpul rezistenței cu unul nou. Dacă sudarea este utilizată pentru reparație, aceasta trebuie calibrată după sudare înainte de a putea fi utilizată.

Diferența dintre termocuple și rezistențe termice
Atât termocuplurile, cât și rezistențele termice aparțin măsurării temperaturii de contact în măsurarea temperaturii. Deși au aceeași funcție de măsurare a temperaturii unui obiect, principiile și caracteristicile acestora sunt diferite.

În primul rând, să introducem termocuple. Termocuple sunt cele mai utilizate dispozitive de temperatură în măsurarea temperaturii. Principalele lor caracteristici sunt o gamă largă de măsurare, performanță relativ stabilă, structură simplă, răspuns dinamic bun și capacitatea de a transmite semnale electrice 4-20 MA de la distanță, ceea ce este convenabil pentru controlul automat și controlul centralizat. Principiul de măsurare a temperaturii termocuplelor se bazează pe efectul termoelectric. Când doi conductori sau semiconductori diferiți sunt conectați într -o buclă închisă, când temperaturile de la cele două joncțiuni sunt diferite, va fi generat un potențial termoelectric în buclă. Acest fenomen se numește efect termoelectric, cunoscut și sub denumirea de efect Seebeck. Potențialul termoelectric generat într -o buclă închisă este format din două potențiale: potențialul diferenței de temperatură și potențialul de contact. Potențialul termoelectric se referă la potențialul generat de cele două capete ale aceluiași conductor datorită temperaturilor diferite. Diferiți conductori au densități de electroni diferite, astfel încât potențialele pe care le generează sunt, de asemenea, diferite. După cum sugerează și numele, potențialul de contact se referă la potențialul format atunci când doi conductori diferiți sunt în contact, deoarece densitățile lor de electroni sunt diferite, astfel încât se generează o anumită cantitate de difuzie a electronilor. Când ajung la un anumit echilibru, dimensiunea potențialului de contact depinde de proprietățile materiale ale celor doi conductori diferiți și de temperatura punctelor de contact. Termocuplele utilizate în prezent pe piață au o specificație standard, care prevede că termocuplurile sunt împărțite în opt divizii diferite, și anume B, R, S, K, N, E, J și T. Cea mai scăzută temperatură pe care o pot măsura este minus 270 grade Celsius, iar cea mai mare este de 1800 de grade Celsius. Printre ele, B, R și S aparțin seriei de termocuple de platină. Deoarece Platinum este un metal prețios, acestea sunt, de asemenea, numite termocuple de metale prețioase, iar cele rămase se numesc termocuple metalice ieftine.

Există două structuri de termocuple, tip obișnuit și tip blindat. Termocuplurile obișnuite sunt în general compuse din termocuple, tuburi izolatoare, mâneci de protecție și cutii de joncțiune, în timp ce termocuplurile blindate sunt o combinație solidă de fire termocuple, materiale izolatoare și mâneci de protecție metalică asamblate și întinse. Cu toate acestea, semnalul electric al termocuplei necesită un fir special pentru a le transmite, pe care îl numim un fir de compensare. Termocuple diferite necesită diferite fire de compensare, a căror funcție principală este conectarea cu termocupla, astfel încât capătul de referință al termocuplei să fie departe de sursa de alimentare, astfel încât temperatura capătului de referință să fie stabilă.

Firurile de compensare sunt împărțite în tipul de compensare și tipul de extensie. Compoziția chimică a firului de extensie este aceeași cu cea a termocuplei compensate, dar, în practică, firul de extensie nu este confecționat din același metal ca termocupla. În general, este înlocuit cu un fir cu aceeași densitate de electroni ca termocupla. Conexiunea dintre firul de compensare și termocuple este în general foarte clară. Polul pozitiv al termocuplei este conectat la firul roșu al firului de compensare, iar polul negativ este conectat la culoarea rămasă. Majoritatea firelor generale de compensare sunt confecționate din aliaj de cupru-nichel.

În al doilea rând, să introducem rezistența termică. Deși rezistența termică este utilizată pe scară largă în industrie, aplicarea sa este limitată într -o anumită măsură datorită intervalului său de măsurare a temperaturii. Principiul de măsurare a temperaturii a rezistenței termice se bazează pe caracteristica pe care valoarea de rezistență a conductorului sau semiconductorului se modifică odată cu temperatura. Are multe avantaje, cum ar fi transmiterea la distanță a semnalelor electrice, sensibilitate ridicată, stabilitate puternică, o bună schimb de schimb și acuratețe, dar necesită excitație a puterii și nu poate măsura schimbările de temperatură instantaneu. Rezistențele termice industriale folosesc în general PT100, PT10, CU50, CU100. Gama de măsurare a temperaturii de rezistențe termice de platină este, în general, minus 200-800 grade Celsius, iar cea a rezistențelor termice de cupru este minus 40 până la 140 de grade Celsius. Rezistențele termice sunt clasificate în aceleași tipuri ca termocuplurile, dar nu necesită fire de compensare și sunt mai ieftine decât cuplurile termice.