熱電偶的結(jié)構(gòu)

熱電偶前端接合的形狀有 3 種類型，如下圖所示。可根據(jù)熱電偶的類型、 線徑、使用溫度，通過氣焊、對(duì)焊、電阻焊、電弧焊、銀焊等方法進(jìn)行接合。

在工業(yè)應(yīng)用中為了便于安裝及延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命，通常使用外加套管的方式。套管一般分為保護(hù)管型和鎧裝型。

鎧裝型熱電偶

熱電阻的結(jié)構(gòu)

如下圖所示， 熱電阻的元件形狀有 3 種，目前陶瓷封裝型占主導(dǎo)地位。陶瓷封裝型用于帶保護(hù)管的熱電阻以及鎧裝熱電阻。陶瓷與玻璃封裝型的鉑線裸線直徑為幾十微米左右，云母板型的約為 0.05mm。引線則使用比元件線粗很多的鉑合金線。

熱電阻元件的種類

帶保護(hù)管的熱電阻圖例

鎧裝熱電阻

區(qū)別

1.雖然都是接觸式測(cè)溫儀表，但它們的測(cè)溫范圍不同。熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，因它們?cè)谥?，低溫區(qū)時(shí)輸出熱電勢(shì)很小 (查表可以看一下 )，當(dāng)電勢(shì)小時(shí)，對(duì)抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測(cè)量不準(zhǔn)，還有，在較低的溫度區(qū)域， 冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對(duì)誤差就顯得很突出，不易得到全補(bǔ)償。這時(shí)在中低溫度時(shí)，一般使用熱電阻測(cè)溫范圍為200~500，甚至還可測(cè)更低的溫度 (如用碳電阻可測(cè)到 1K 左右的低溫 ).現(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100，(也有Pt50，100和 50代表熱電阻在0度時(shí)的阻值，在舊分度號(hào)中用BA1，BA2來表示，BA1 在0度時(shí)阻值為46歐姆，在工業(yè)上也有用銅電阻，分度號(hào)為CU50和CU100，但測(cè)溫范圍較小，在50~150之間，在一些特殊場(chǎng)合還有銦電阻，錳電阻等)

2.熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)， 二次表是一個(gè)檢伏計(jì)或?yàn)榱颂岣呔葧r(shí)使用電子電位差計(jì)。電阻是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻值隨溫度而變化的特性而工作的， 二次表是一個(gè)不平衡電橋。

3.由熱電偶測(cè)溫原理可知，只有在其冷端溫度恒定時(shí)，被測(cè)溫度才與熱電勢(shì)成單值函數(shù)關(guān)系 .在實(shí)際使用中，就用一種熱電特性與相應(yīng)熱電偶特性相似的廉價(jià)的連接導(dǎo)線 (也稱為補(bǔ)償導(dǎo)線)，使熱電偶冷端引伸到溫度相對(duì)恒定的地方 (最好為0度)，如用銅--康銅做補(bǔ)償導(dǎo)線來引申鎳鉻 ---鎳硅熱電阻 。因此，熱電偶到二次表延長(zhǎng)線是兩根。

工作中的現(xiàn)場(chǎng)判斷 

1.熱電偶：熱電偶有正負(fù)極，補(bǔ)償導(dǎo)線也有正負(fù)之分。首先保證連接， 配置確。在運(yùn)行中，常見的有短路、斷路、接觸不良 (有萬用表可判斷 )和變質(zhì) (根據(jù)表面顏色來鑒別)，檢查時(shí)，要使熱電偶與二次表分開。我在實(shí)踐中判斷的方法，供大家參考：用工具短接二次表上的補(bǔ)償線，表指示室溫 (不是的話，表壞 )，再短接熱電偶接線端子，表批示熱電偶所在的環(huán)境溫度 (不是，補(bǔ)償線有故障 )，再用萬用表 mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(shì) (如正常，請(qǐng)檢查工藝 )。

2.熱電阻：不外乎短路、和斷路、用萬用表可判斷。在運(yùn)行中，懷疑短路，只要將電阻端拆下一個(gè)線頭，看顯示儀表，如到最大，熱電阻短路、回零、導(dǎo)線短路，保證正常連接和配置時(shí)，表值顯示低或不穩(wěn)，保護(hù)管可能性進(jìn)水了。顯示最大，熱電阻斷路，顯示最小，短路 。一般來說，溫度在 300 度以下的用熱電阻， 300度以上的用熱電偶。隨著溫度的變化，熱電阻的阻值會(huì)發(fā)生變化，熱電偶的熱電勢(shì)會(huì)發(fā)生變化。

熱電阻目前都采用銅熱電阻和鉑熱電阻， 根據(jù)0度時(shí)熱電阻值的不同又分為不同的分度號(hào)，如PT100，PT1000，CU50 等，以PT100為例，PT 代表鉑，100代表0度時(shí)熱電阻的阻值是100歐姆。熱電偶目前大體上有 K，B，S等分度號(hào)，分別代表不同的材質(zhì)，以用于不同的溫度范圍。例如：K 型為鎳鉻 -鎳硅材材，一般測(cè)量 0-800 度，B 型為鉑銠 30-鉑銠 6，一般測(cè)量 800-1600度。

如何選擇熱電偶和熱電阻？

根據(jù)測(cè)溫范圍選擇：500℃以上一般選擇熱電偶， 500℃以下一般選擇熱電阻；

根據(jù)測(cè)量精度選擇：對(duì)精度要求較高選擇熱電阻，對(duì)精度要求不高選擇熱電偶；

根據(jù)測(cè)量范圍選擇：熱電偶所測(cè)量的一般指 “點(diǎn)"溫，熱電阻所測(cè)量的一般指空間平均溫度。