熱電偶溫度傳感器與熱電阻溫度傳感器之間應(yīng)該如何選擇？

在日常工作當(dāng)中經(jīng)常遇到使用溫度傳感器，熱電偶和熱電阻雖然都是作為感溫元件，但是他們的原理和功用是不同的，同一個(gè)測(cè)溫地點(diǎn)我們選擇熱電阻還是選擇熱電偶呢？今天我們來(lái)全面剖析一下。

1、工作原理區(qū)別

熱電偶是由兩根不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料焊接或絞接而成，分為熱端和自由端，熱端插入需要測(cè)溫的設(shè)備中，冷端置于設(shè)備的外面，如果兩端所處的溫度不同則在熱電偶回路中便會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，由于熱電勢(shì)是被測(cè)溫度的函數(shù)，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值后，便可換算成溫度值。

熱電阻是根據(jù)導(dǎo)體的電阻值會(huì)隨著溫度的變化而變化的性質(zhì)，將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而進(jìn)行溫度測(cè)量。

2、結(jié)構(gòu)區(qū)別

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?？筛鶕?jù)熱電偶的類型、 線徑、使用溫度，通過(guò)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。

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。

在工業(yè)使用中，熱電偶和熱電阻保護(hù)套管的外形幾乎是一樣的，在沒(méi)有銘牌、不知道信號(hào)的情況下，應(yīng)該如何識(shí)別呢？

首先是看測(cè)溫元件的引出線，通常熱電偶只有兩根引出線，如果有三根引出線就是熱電阻了。但對(duì)于有四根引出線的，需要測(cè)量電阻值來(lái)判斷是雙支熱電偶，還是四線制的熱電阻。如果為無(wú)窮大，則就是雙支熱電偶了，電阻值幾乎為零的一對(duì)引出線就是一支熱電偶。如果兩對(duì)引出線的電阻在10~ 110 之間，則是單支四線制的熱電阻，看它的電阻值與什么分度號(hào)的熱電阻接近，則就是該分度號(hào)的熱電阻。

如果只有兩根引出線時(shí)，可以用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻值來(lái)判斷，由于熱電偶的電阻值很小，熱電阻幾乎為零；如果測(cè)量時(shí)電阻值很小，可能就是熱電偶。

熱電阻在室溫狀態(tài)下，其小電阻值也將大于10。常用的熱電阻有 Pt10 、Pt100 鉑熱電阻， Cu50、Cu100銅熱電阻四種分度號(hào)的，在室溫20℃時(shí)，其電阻值Pt10為 10 . 779、Pt100 為107 . 794 , Cu50為54 . 285 、Cu100為108 . 571 。室溫大于20℃時(shí)其電阻值更大，比較兩者的電阻值大多可判斷了。如果是熱電阻，也就可以知道是什么分度號(hào)的熱電阻。

在工作現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)該如何判斷？

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(jiàn)的有短路、斷路、接觸不良 (有萬(wàn)用表可判斷 )和變質(zhì) (根據(jù)表面顏色來(lái)鑒別)，檢查時(shí)，要使熱電偶與二次表分開(kāi)。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(wàn)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 )。

熱電阻：不外乎短路、和斷路、用萬(wàn)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。顯示大，熱電阻斷路，顯示小，短路 。一般來(lái)說(shuō)，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。

后總結(jié)一下，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。

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