熱(re)電(dian)偶(ou)與熱電(dian)阻(zu)的(de)優劣(lie)對(dui)比

壹(yi)、熱(re)電(dian)偶(ou)

熱電(dian)偶(ou)是工(gong)業(ye)上zui常(chang)用(yong)的(de)溫(wen)度(du)檢測元件(jian)之壹(yi)。其(qi)優點是：

①測量(liang)精(jing)度高(gao)。因(yin)熱電(dian)偶(ou)直接(jie)與被測對(dui)象(xiang)接(jie)觸(chu)，不受(shou)中間介(jie)質的影響。

②測量(liang)範圍廣(guang)。常用(yong)的(de)熱(re)電(dian)偶(ou)從-50~+1600℃均可(ke)邊(bian)續(xu)測量(liang)，某(mou)些(xie)特(te)殊熱電偶(ou)zui低可(ke)測到(dao)-269℃（如金鐵(tie)鎳(nie)鉻），zui高(gao)可(ke)達(da)+2800℃（如鎢-錸(lai)）。

③構(gou)造簡(jian)單(dan)，使(shi)用(yong)方(fang)便(bian)。熱電偶(ou)通(tong)常(chang)是由兩(liang)種(zhong)不同(tong)的(de)金(jin)屬(shu)絲(si)組成(cheng)，而(er)且不受(shou)大(da)小和開(kai)頭的(de)限制，外有(you)保護套(tao)管(guan)，用(yong)起來非常(chang)方便(bian)。

1．熱電偶(ou)測溫(wen)基本(ben)原理

將兩種(zhong)不同(tong)材(cai)料的導體或(huo)半導體A和(he)B焊(han)接(jie)起來，構(gou)成(cheng)壹(yi)個閉合回(hui)路。當(dang)導體A和(he)B的(de)兩個點之間(jian)存在(zai)溫差時(shi)，兩者之間(jian)便(bian)產(chan)生電動勢,因(yin)而(er)在(zai)回路中形(xing)成(cheng)壹(yi)個大(da)小的電流(liu),這種(zhong)現象(xiang)稱為熱電(dian)效應(ying)。熱(re)電(dian)偶(ou)就是利(li)用(yong)這(zhe)壹(yi)效(xiao)應(ying)來工(gong)作的。

2．熱(re)電(dian)偶(ou)的種(zhong)類(lei)及(ji)結(jie)構(gou)形(xing)成(cheng)

1）熱(re)電(dian)偶(ou)的種(zhong)類(lei)  

常(chang)用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)可分(fen)為標(biao)準(zhun)熱(re)電(dian)偶(ou)和非(fei)標(biao)準(zhun)熱(re)電(dian)偶(ou)兩大(da)類(lei)。所調(tiao)用(yong)標(biao)準(zhun)熱(re)電(dian)偶(ou)是指國(guo)家標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)了(le)其熱(re)電(dian)勢與溫度(du)的(de)關(guan)系、允許(xu)誤(wu)差、並有(you)統(tong)壹(yi)的標(biao)準(zhun)分(fen)度(du)表(biao)的熱(re)電偶(ou)，它有(you)與其配套的顯(xian)示儀(yi)表(biao)可供(gong)選用(yong)。非(fei)標(biao)準(zhun)化熱(re)電偶(ou)在(zai)使用(yong)範圍或(huo)數量(liang)級(ji)上均不及(ji)標(biao)準(zhun)化熱(re)電偶(ou)，壹般也(ye)沒有(you)統(tong)壹(yi)的分(fen)度(du)表(biao)，主(zhu)要用(yong)於某些(xie)特(te)殊場合的(de)測量(liang)。

標(biao)準(zhun)化熱(re)電偶(ou)  我國(guo)從2026年01月09日起，熱電偶(ou)和熱(re)電(dian)阻(zu)全(quan)部按(an)IEC標(biao)準(zhun)生產(chan)，並S、B、E、K、R、J、T七種標(biao)準(zhun)化熱(re)電偶(ou)為我國(guo)統(tong)壹(yi)設(she)計型(xing)熱電(dian)偶(ou)。

2)熱電(dian)偶(ou)的結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)  為了(le)保證熱(re)電偶(ou)可靠(kao)、穩(wen)定(ding)地工(gong)作，對它(ta)的(de)結(jie)構(gou)要求(qiu)如下：

① 組(zu)成熱電(dian)偶(ou)的兩(liang)個熱電極的(de)焊(han)接(jie)必(bi)須(xu)牢(lao)固(gu)；

② 兩(liang)個熱電極彼此之間(jian)應(ying)很好(hao)地(di)絕(jue)緣，以防(fang)短路；

③ 補(bu)償(chang)導線(xian)與熱電(dian)偶(ou)自由(you)端(duan)的連(lian)接(jie)要方(fang)便(bian)可靠(kao)；

④ 保護套(tao)管(guan)應(ying)能保證熱(re)電極(ji)與有(you)害(hai)介(jie)質充分(fen)隔(ge)離(li)。

3．熱電(dian)偶(ou)冷端(duan)的溫(wen)度補(bu)償(chang)

由於熱電偶(ou)的材(cai)料壹般都(dou)比(bi)較貴(gui)重（特(te)別是采用(yong)貴(gui) 金(jin)屬(shu)時(shi)），而(er)測溫(wen)點到(dao)儀(yi)表(biao)的距離(li)都(dou)很(hen)遠，為了(le)節(jie)省熱(re) 電(dian)偶(ou)材料，降(jiang)低成(cheng)本(ben)，通(tong)常(chang)采用(yong)補(bu)償(chang)導線(xian)把熱電(dian)偶(ou)的冷(leng)端(duan)（自由(you)端(duan)）延伸到(dao)溫度(du)比較穩(wen)定的(de)控(kong)制室(shi)內(nei)，連(lian)接(jie)到(dao)儀(yi)表(biao)端(duan)子上。必(bi)須指出，熱電(dian)偶(ou)補(bu)償(chang)導線(xian)的作用(yong)只(zhi)起延伸熱(re)電極(ji)，使(shi)熱(re)電偶(ou)的冷(leng)端(duan)移(yi)動(dong)到(dao)控(kong)制室(shi)的(de)儀(yi)表(biao)端(duan)子上，它(ta)本(ben)身並不能消(xiao)除(chu)冷端(duan)溫度(du)變(bian)化對(dui)測溫(wen)的影響，不起補(bu)償(chang)作用(yong)。因(yin)此，還需(xu)采(cai)用(yong)其(qi)他(ta)修(xiu)正(zheng)方(fang)法來補(bu)償(chang)冷端(duan)溫度(du)t0≠0℃時對(dui)測溫(wen)的影響。

在(zai)使用(yong)熱(re)電(dian)偶(ou)補(bu)償(chang)導線(xian)時必須(xu)註意(yi)型(xing)號(hao)相配，極性不能接(jie)錯(cuo)，補(bu)償(chang)導線(xian)與熱電(dian)偶(ou)連(lian)接(jie)端(duan)的溫(wen)度不能超(chao)過100℃。

二、熱電阻(zu)

熱電(dian)阻是中低溫(wen)區zui常用(yong)的(de)壹(yi)種(zhong)溫(wen)度檢測器(qi)。它的(de)主(zhu)要特(te)點是測量(liang)精(jing)度高(gao)，性能穩(wen)定(ding)。其(qi)中鉑(bo)熱(re)是阻的(de)測量(liang)度(du)是zui高(gao)的(de)，它(ta)不僅(jin)廣泛應(ying)用(yong)於工(gong)業(ye)測溫(wen)，而(er)且被(bei)制成標(biao)準(zhun)的(de)基準(zhun)儀(yi)。

1．熱(re)電(dian)阻(zu)測溫(wen)原理及(ji)材料

熱電阻(zu)測溫(wen)是基於金屬導體的(de)電(dian)阻值隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)這(zhe)壹(yi)特(te)性來進(jin)行(xing)溫(wen)度(du)測量(liang)的(de)。熱(re)電(dian)阻(zu)大(da)都(dou)由(you)純(chun)金(jin)屬(shu)材料制成，目(mu)前應用(yong)zui多(duo)的(de)是鉑(bo)和(he)銅，此外，現在(zai)已(yi)開(kai)始采(cai)用(yong)甸、鎳(nie)、錳(meng)和(he)銠等材料制造熱(re)電(dian)阻(zu)。

2．熱電阻(zu)的結(jie)構(gou)

1）普(pu)通(tong)型(xing)熱電阻 從(cong)熱(re)電(dian)阻的(de)測溫(wen)原理可知，被(bei)測溫(wen)度的(de)變(bian)化是直接(jie)通(tong)過熱電阻阻(zu)值的(de)變(bian)化來(lai)測量(liang)的(de)，因(yin)此，熱電(dian)阻(zu)體的(de)引出線(xian)等各種(zhong)導線(xian)電阻的(de)變(bian)化會(hui)給溫度測量(liang)帶(dai)來(lai)影響。為消除(chu)引線(xian)電阻的(de)影響同(tong)般采(cai)用(yong)三(san)線(xian)制或(huo)四(si)線(xian)制。

2）鎧(kai)裝熱(re)電阻(zu) 鎧(kai)裝熱(re)電阻(zu)是由感溫元件(jian)（電(dian)阻(zu)體(ti)）、引線(xian)、絕緣材(cai)料、不銹鋼套管(guan)組(zu)合而(er)成的(de)堅(jian)實體(ti)，它(ta)的外徑(jing)壹般為φ2~φ8mm，zui小可達φ1mm。

與普(pu)通(tong)型(xing)熱電阻相(xiang)比(bi)，它(ta)有(you)下列(lie)優(you)點：①體積小，內部無(wu)空氣(qi)隙(xi)，熱(re)慣性上，測量(liang)滯後小；②機(ji)械(xie)性能好(hao)、耐(nai)振，抗(kang)沖(chong)擊；③能彎(wan)曲(qu)，便(bian)於安裝④使(shi)用(yong)壽命(ming)長(chang)。

3）端(duan)面熱(re)電阻(zu) 端(duan)面熱(re)電阻(zu)感溫元件(jian)由(you)特(te)殊處(chu)理的電阻(zu)絲(si)材繞(rao)制，緊貼(tie)在(zai)溫度計(ji)端(duan)面。它(ta)與壹般軸向熱電阻(zu)相(xiang)比(bi)，能更正(zheng)確(que)和快(kuai)速地反(fan)映被測端(duan)面的(de)實際(ji)溫(wen)度，適用(yong)於測量(liang)軸瓦和其(qi)他(ta)機(ji)件(jian)的(de)端(duan)面溫(wen)度。

4）隔(ge)爆型熱電(dian)阻(zu) 隔爆(bao)型(xing)熱(re)電阻通(tong)過特(te)殊結(jie)構(gou)的(de)接(jie)線(xian)盒，把其外殼(ke)內(nei)部(bu)爆(bao)炸性混合氣(qi)體(ti)因(yin)受(shou)到(dao)火花(hua)或(huo)電(dian)弧等影響而(er)發生的爆炸局(ju)限在(zai)接(jie)線(xian)盒內，生產(chan)現場不會(hui)引超爆炸。隔爆型熱電阻可(ke)用(yong)於Bla~B3c級(ji)區內具有(you)爆(bao)炸危險場所的(de)溫(wen)度測量(liang)。

3．熱(re)電(dian)阻(zu)測溫(wen)系統(tong)的(de)組成

熱電(dian)阻(zu)測溫(wen)系統(tong)壹(yi)般由(you)熱(re)電阻、連(lian)接(jie)導線(xian)和顯示儀(yi)表(biao)等組成(cheng)。必須(xu)註意(yi)以下兩(liang)點：

①熱電(dian)阻和(he)顯(xian)示儀(yi)表(biao)的分(fen)度(du)號(hao)必須(xu)壹(yi)致(zhi)

②為了(le)消除(chu)連(lian)接(jie)導線(xian)電阻變(bian)化的(de)影響，必(bi)須(xu)采用(yong)三(san)線(xian)制接(jie)法。