1分鐘搞懂熱電阻與熱電偶的區(qū)別

一 上海自動(dòng)化儀表有限公司rexroth液壓油閥維修熱電阻

1.概述

? 定 義

RTD,Resistance Temperature Detector

一種基于金屬電阻隨溫度變化而變化的溫度傳感器。

? 原理

金屬的電阻值隨溫度變化而變化，通過(guò)測(cè)量電阻值推算出溫度。

2.材料

通常使用鉑 (Pt)、銅 (Cu)或 鎳 (Ni) 等金屬其中鉑電阻 (PT100) 常見。

3.特點(diǎn)

? 精度高： 在-200℃-850℃范圍內(nèi)，熱電阻的測(cè)量精度較高。

? 穩(wěn)定性好： 長(zhǎng)期使用后，其特性變化較小。

? 線性好： 溫度-電阻特性曲線接近線性，便于標(biāo)定和計(jì)算。

? 需要外部電源：熱電阻需要通過(guò)外部電流源來(lái)測(cè)量電阻

4.信號(hào)產(chǎn)生

根據(jù)溫度變化，使用測(cè)量電路將電阻值轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)

?兩線制測(cè)量：簡(jiǎn)單但容易受引線電阻影響。

? 三線制測(cè)量：較好地補(bǔ)償引線電阻的影響。

? 四線制測(cè)量：完全補(bǔ)償引線電阻。

5.信號(hào)處理

需要一個(gè)恒流源驅(qū)動(dòng)RTD, 測(cè)量其兩端的電壓，通過(guò)電壓和已知 電流計(jì)算出電阻值，進(jìn)而推算出溫度。

6.應(yīng)用電路

恒流源驅(qū)動(dòng)，電壓測(cè)量，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，溫度計(jì)算

二 熱電偶

1.概述

? 定 義 ：

Thermocouple, 一 種基 于熱電效應(yīng)(塞貝克效應(yīng)) 的溫度傳感器。

?原理

-基于熱電效應(yīng)(塞貝克效應(yīng))。

-兩種不同金屬/半導(dǎo)體連接成回路，當(dāng)兩個(gè)接觸點(diǎn)處于不同溫度 時(shí)，會(huì)在回路中產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，

-通過(guò)測(cè)量該電動(dòng)勢(shì)計(jì)算溫度差。

2.材料

由兩種不同金屬/合金組成，常見類型有K型(鎳鉻-鎳硅)、J 型 (鐵- 銅鎳)、 T型(銅- 銅鎳)等。

3.應(yīng)用電路

高輸入阻抗放大器，冷端補(bǔ)償，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，溫度查表或計(jì)算

4.特點(diǎn)

?溫度范圍廣：熱電偶適用于-200℃-1800℃的溫度測(cè)量。

? 響應(yīng)速度快： 熱電偶對(duì)溫度變化的響應(yīng)速度較快。

?無(wú)需外部電源：熱電偶依靠溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，無(wú)需外部電源。

? 精度較低： 熱電偶的精度相對(duì)較低，通常為±1℃-±2℃。

? 線性差： 熱電偶的溫度-電動(dòng)勢(shì)特性曲線非線性，需要通過(guò)查表 或計(jì)算進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換。

? 穩(wěn)定性差： 長(zhǎng)期使用后特性可能發(fā)生變化，需要定期校準(zhǔn)。

5.信號(hào)產(chǎn)生

兩種不同金屬連接處的溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(電壓)。

通過(guò)測(cè)量該電動(dòng)勢(shì)計(jì)算出溫度。

? 微伏級(jí)電壓P: 電壓信號(hào)通常在微伏到毫伏范圍內(nèi)。

? 非線性： 電壓信號(hào)與溫度的關(guān)系是非線性的，需要查表或使 用特定算法進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換。

? 冷端補(bǔ)償：測(cè)量溫度時(shí)，需要進(jìn)行冷端(參比端)補(bǔ)償，以準(zhǔn) 確計(jì)算實(shí) 際 溫 度 。

6.信號(hào)處理

需要高精度的放大器來(lái)放大微小的熱電動(dòng)勢(shì)，并且需要冷端補(bǔ)償 電路來(lái)補(bǔ)償參比端的溫度。

上海自動(dòng)化儀表有限公司rexroth液壓油閥維修熱電阻和熱電偶各有優(yōu)劣，沒有"更好"，只有更適合特定應(yīng)用的選擇。理解它們的核心區(qū)別后，工程師和技術(shù)人員可以根據(jù)測(cè)量范圍、精度要求、環(huán)境條件和預(yù)算等因素，選擇合適的溫度傳感解決方案。隨著技術(shù)進(jìn)步，兩者的性能邊界可能會(huì)有所變化，但基本原理差異將長(zhǎng)期存在，這使得掌握它們的區(qū)別成為溫度測(cè)量領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)。