溫(wēn)度測(cè)量儀表按測(cè)溫方式可分為接(jiē)觸(chù)式和(hé)非(fēi)接(jiē)觸(chù)式兩大(dà)類(lèi)。通(tōng)常來說接觸(chù)式測溫儀(yí)表比較簡(jiǎn)單，可靠，測(cè)量精(jīng)度較高，在工業中(zhōng)使用的一般有(yǒu)雙金屬(shǔ)，熱電偶(ǒu)，熱電阻等。其中雙金屬一(yī)般為現(xiàn)場指示，電偶，電(diàn)阻(zǔ)一(yī)般(bān)用於(yú)DCS，PLC等集散(sàn)控(kòng)製的(dí)遠端(duān)顯(xiǎn)示，今天簡(jiǎn)單介(jiè)紹(shào)下(xià)熱(rè)電偶和熱(rè)電阻(zǔ)。

　　一，熱(rè)電偶的原理及構造

　　熱(rè)電(diàn)偶是(shì)工(gōng)業上(shàng)常用的(dí)溫度檢(jiǎn)測(cè)元件(jiàn)之一。其(qí)優(yōu)點(diǎn)是(shì)：

　　①測量(liáng)精(jīng)度(dù)高。因熱電偶直(zhí)接與(yǔ)被測(cè)對(duì)象(xiàng)接(jiē)觸，不受中間介質(zhì)的影(yǐng)響(xiǎng)。

　　②測(cè)量範(fàn)圍廣。常用(yòng)的熱電偶從-50~+1600℃均可(kě)邊續(xù)測量，某(mǒu)些特殊(shū)熱電偶(ǒu)低(dī)可(kě)測到-269℃（如金鐵(tiě)鎳鉻(gè)），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。

　　③構造簡單，使用(yòng)方便。熱電偶(ǒu)通常是由兩種不(bù)同(tóng)的(dí)金屬(shǔ)絲(sī)組(zǔ)成(chéng)，而(ér)且不受大小(xiǎo)和開(kāi)頭的限製(zhì)，外(wài)有保(bǎo)護套(tào)管(guǎn)，用起來(lái)非常方(fāng)便。

　　1．熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)測(cè)溫(wēn)基(jī)本原(yuán)理(lǐ)

　　將兩(liǎng)種(zhǒng)不同材(cái)料的導(dǎo)體(tǐ)或半(bàn)導體A和B焊(hàn)接起(qǐ)來，構(gòu)成一(yī)個(gè)閉(bì)合(hé)回(huí)路(lù)。當導(dǎo)體A和B的(dí)兩(liǎng)個(gè)執(zhí)著(zhuó)點1和(hé)2之間(jiān)存在溫差(chà)時，兩(liǎng)者之(zhī)間便(biàn)產生(shēng)電動(dòng)勢,因而在(zài)回路(lù)中(zhōng)形成(chéng)一(yī)個大小的電流(liú),這(zhè)種現(xiàn)象稱為(wéi)熱(rè)電(diàn)效應(yīng)。熱電(diàn)偶就(jiù)是(shì)利(lì)用(yòng)這(zhè)一效(xiào)應來(lái)工(gōng)作(zuò)的(dí)。

　　2．熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)的種類及結構(gòu)形成(chéng)

　　（1）熱(rè)電(diàn)偶的種類(lèi)

　　常(cháng)用熱電偶可(kě)分(fēn)為標準熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)和非標(biāo)準(zhǔn)熱(rè)電偶(ǒu)兩大(dà)類(lèi)。所(suǒ)調用(yòng)標(biāo)準熱電偶(ǒu)是(shì)指(zhǐ)國家(jiā)標準規定了其(qí)熱(rè)電(diàn)勢與(yǔ)溫度的關(guān)係，允許誤(wù)差，並有統(tǒng)一(yī)的(dí)標準分(fēn)度(dù)表(biǎo)的熱電(diàn)偶(ǒu)，它有(yǒu)與(yǔ)其配(pèi)套(tào)的顯(xiǎn)示(shì)儀表(biǎo)可(kě)供選(xuǎn)用。非標準(zhǔn)化熱(rè)電偶在使(shǐ)用範圍(wéi)或(huò)數量(liáng)級(jí)上(shàng)均(jūn)不及(jí)標準化(huà)熱電(diàn)偶，一般(bān)也(yě)沒有統一的(dí)分度表，主要(yào)用於(yú)某(mǒu)些(xiē)特殊(shū)場(cháng)合的(dí)測量。標準(zhǔn)化熱電(diàn)偶(ǒu)

　　我(wǒ)國(guó)從(cóng)1988年(nián)1月(yuè)1日(rì)起，熱(rè)電偶和(hé)熱電(diàn)阻全部按(àn)IEC國(guó)際標準生(shēng)產，並S，B，E，K，R，J，T（即(jí)分(fēn)度號）七種標(biāo)準(zhǔn)化(huà)熱電偶(ǒu)為(wéi)我國(guó)統(tǒng)一設計型熱電(diàn)偶。

　　(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形(xíng)式(shì)為(wéi)了(liǎo)保證(zhèng)熱電偶(ǒu)可靠，穩定地工作，對(duì)它的(dí)結構(gòu)要求(qiú)如下：

　　①組成熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)的兩個熱電(diàn)極的焊接必須牢固；

　　②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好(hǎo)地絕緣，以防短路；

　　③補償(cháng)導綫與熱電偶(ǒu)自(zì)由(yóu)端(duān)的(dí)連接要方(fāng)便(biàn)可靠(kào)；

　　④保護(hù)套(tào)管應能保證(zhèng)熱電極與(yǔ)有害介(jiè)質充(chōng)分隔離(lí)。

　　3．熱電偶冷端的溫度補償(cháng)

　　由於(yú)熱電偶的(dí)材料(liào)一般(bān)都比較貴(guì)重(zhòng)（特別(bié)是采用貴(guì)金屬時(shí)），而(ér)測(cè)溫(wēn)點(diǎn)到(dào)儀表的距離都很(hěn)遠(yuǎn)，為(wéi)了節省熱電偶材料，降低成本，通常采(cǎi)用補(bǔ)償(cháng)導綫把熱(rè)電(diàn)偶的冷(lěng)端(duān)（自由端）延伸到(dào)溫(wēn)度比(bǐ)較穩(wěn)定的(dí)控製室(shì)內(nèi)，連接到(dào)儀表端子上。必(bì)須指出，熱電偶(ǒu)補償導(dǎo)綫(xiàn)的作(zuò)用隻(zhī)起延(yán)伸(shēn)熱電極(jí)，使(shǐ)熱電偶(ǒu)的(dí)冷(lěng)端(duān)移動到控製室的儀表端子(zǐ)上(shàng)，它(tā)本身(shēn)並不能消除冷(lěng)端(duān)溫度(dù)變化(huà)對(duì)測(cè)溫的(dí)影(yǐng)響，不起補償作用(yòng)。因(yīn)此(cǐ)，還需采用(yòng)其(qí)他修正(zhèng)方(fāng)法(fǎ)來(lái)補(bǔ)償冷(lěng)端溫度(dù)t0≠0℃時(shí)對(duì)測溫(wēn)的(dí)影響。

　　在(zài)使用(yòng)熱電(diàn)偶(ǒu)補(bǔ)償(cháng)導(dǎo)綫時必須(xū)注意型號(hào)相(xiāng)配，極性(xìng)不能接(jiē)錯，補償導綫與(yǔ)熱電偶(ǒu)連(lián)接端(duān)的(dí)溫(wēn)度不(bù)能(néng)超(chāo)過(guò)100℃。

　　例如：S型熱電偶(ǒu)）鉑銠(lǎo)10-鉑(bó)熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)

　　鉑銠10-鉑熱電(diàn)偶（S型(xíng)熱電(diàn)偶(ǒu)）為貴金(jīn)屬熱電偶(ǒu)。偶絲(sī)直徑(jìng)規定(dìng)為0.5mm，允許(xǔ)偏(piān)差-0.02mm，其正(zhèng)極（SP）的(dí)名義化(huà)學(xué)成(chéng)分為(wéi)鉑(bó)銠合金，其(qí)中含(hán)銠(lǎo)為10%，含(hán)鉑為90%，負(fù)極（SN）為純鉑(bó)，故俗稱(chēng)單(dān)鉑銠(lǎo)熱電(diàn)偶(ǒu)。該熱電(diàn)偶長(cháng)期(qī)最高使(shǐ)用溫度為1300℃，短(duǎn)期最高使(shǐ)用溫(wēn)度為1600℃。

　　S型熱(rè)電偶(ǒu)在熱電偶(ǒu)係列中(zhōng)具(jù)有準確度最(zuì)高，穩定(dìng)性(xìng)最(zuì)好(hǎo)，測溫溫區(qū)寬，使用壽命(mìng)長等優點(diǎn)。它的物理，化學性能良好(hǎo)，熱(rè)電勢(shì)穩定性及(jí)在(zài)高溫下(xià)抗氧化(huà)性能(néng)好，適用於(yú)氧化(huà)性和惰性(xìng)氣(qì)氛(fēn)中。由於(yú)S型(xíng)熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)具有優(yōu)良(liáng)的綜(zōng)合(hé)性能，符合(hé)國(guó)際(jì)使用(yòng)溫標的(dí)S型(xíng)熱電偶，長期以來曾作(zuò)為國際(jì)溫標(biāo)的內(nèi)插儀(yí)器(qì)，“ITS-90”雖(suī)規定(dìng)今後不(bù)再作為國際溫(wēn)標的內(nèi)查儀器(qì)，但國際溫度咨(zī)詢委員(yuán)會(huì)（CCT）認為S型(xíng)熱(rè)電偶仍可用(yòng)於近(jìn)似實(shí)現國(guó)際(jì)溫(wēn)標(biāo)。

　　S型(xíng)熱電偶(ǒu)不(bù)足之處(chǔ)是(shì)熱電勢，熱電(diàn)勢(shì)率較(jiào)小(xiǎo)，靈敏讀(dú)低(dī)，高溫下機械強度下(xià)降(jiàng)，對(duì)汙(wū)染(rǎn)非(fēi)常(cháng)敏感，貴金(jīn)屬材料(liào)昂貴，因(yīn)而一(yī)次性投(tóu)資較(jiào)大。

　　二(èr)，熱電(diàn)阻(zǔ)的原理(lǐ)及構造

　　熱電(diàn)阻(zǔ)是(shì)中(zhōng)低溫(wēn)區常(cháng)用的(dí)一(yī)種(zhǒng)溫(wēn)度(dù)檢(jiǎn)測器。它(tā)的主(zhǔ)要特(tè)點是(shì)測量精(jīng)度高(gāo)，性(xìng)能穩(wěn)定(dìng)。其(qí)中鉑熱(rè)電阻(zǔ)的(dí)測量精(jīng)確(què)度是最高的，它不(bù)僅(jǐn)廣(guǎng)泛應用(yòng)於工(gōng)業測(cè)溫，而(ér)且(qiě)被(bèi)製成標準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀(yí)。

　　1．熱電(diàn)阻測溫(wēn)原理及材(cái)料

　　熱電阻(zǔ)測(cè)溫(wēn)是基(jī)於(yú)金屬導(dǎo)體的電阻(zǔ)值(zhí)隨(suí)溫(wēn)度(dù)的(dí)增加(jiā)而增(zēng)加這一特(tè)性(xìng)來(lái)進行溫(wēn)度測量(liáng)的(dí)。熱電阻(zǔ)大都由純金(jīn)屬材(cái)料(liào)製成，目(mù)前應用(yòng)最多(duō)的(dí)是鉑(bó)和(hé)銅，此(cǐ)外(wài)，現(xiàn)在(zài)已開始(shǐ)采用(yòng)甸(diàn)，鎳，錳(měng)和銠等(děng)材(cái)料製造熱(rè)電(diàn)阻。

　　2．熱(rè)電阻(zǔ)的結(jié)構

　　（1）精(jīng)通型熱電阻

　　從熱(rè)電阻(zǔ)的(dí)測溫原理(lǐ)可知，被(bèi)測溫度的變(biàn)化(huà)是(shì)直接通(tōng)過熱電(diàn)阻阻值的(dí)變化(huà)來測量的，因此，熱電阻(zǔ)體的(dí)引出綫(xiàn)等(děng)各種導(dǎo)綫(xiàn)電(diàn)阻的變(biàn)化會(huì)給溫度(dù)測量帶(dài)來(lái)影響。為消(xiāo)除引綫電阻的(dí)影響一般(bān)采(cǎi)用(yòng)三(sān)綫(xiàn)製或四(sì)綫製。

　　（兩綫(xiàn)製(zhì)：兩根(gēn)綫(xiàn)及傳(chuán)輸電源(yuán)又(yòu)傳輸信(xìn)號(hào),也(yě)就是傳(chuán)感(gǎn)器輸(shū)出的負(fù)載和(hé)電源是(shì)串聯在一起的，電(diàn)源是從(cóng)外(wài)部(bù)引入(rù)的，和(hé)負載串聯在(zài)一起來驅(qū)動(dòng)負載(zǎi)。三綫製：三(sān)綫製(zhì)傳(chuán)感器就(jiù)是電源正端和(hé)信號(hào)輸出(chū)的正端分(fēn)離，但它們(mén)共用一(yī)個(gè)COM端。四(sì)綫(xiàn)製：電(diàn)源(yuán)兩根綫，信(xìn)號(hào)兩根(gēn)綫(xiàn)。電源和信(xìn)號(hào)是(shì)分開工作的。）

　　（2）鎧裝熱電阻

　　鎧裝熱電(diàn)阻(zǔ)是由感(gǎn)溫元件（電(diàn)阻體(tǐ)），引(yǐn)綫，絕(jué)緣材料(liào)，不鏽(xiù)鋼(gāng)套(tào)管組(zǔ)合(hé)而成(chéng)的(dí)堅實體(tǐ)它的(dí)外(wài)徑一般(bān)為(wéi)φ2~φ8mm。與(yǔ)普(pǔ)通型(xíng)熱電(diàn)阻(zǔ)相(xiāng)比，它有下列(liè)優(yōu)點(diǎn)：①體(tǐ)積小，內部(bù)無空氣隙，熱(rè)慣(guàn)性上(shàng)，測量滯後小(xiǎo)；②機械(xiè)性能(néng)好(hǎo)，耐振(zhèn)，抗衝(chōng)擊(jī)；③能(néng)彎(wān)曲，便於(yú)安裝④使(shǐ)用壽命(mìng)長。

　　（3）端麵熱電(diàn)阻(zǔ)

　　端麵(miàn)熱(rè)電(diàn)阻感溫元件由特殊處理的電阻(zǔ)絲材繞(rào)製，緊(jǐn)貼在溫(wēn)度(dù)計(jì)端麵(miàn)，它(tā)與一般軸向熱電阻相比，能(néng)更(gēng)正(zhèng)確和(hé)快速(sù)地反映被(bèi)測(cè)端(duān)麵的實(shí)際(jì)溫(wēn)度，適(shì)用於(yú)測(cè)量軸(zhóu)瓦(wǎ)和其(qí)他(tā)機(jī)件(jiàn)的端(duān)麵(miàn)溫度。

　　（4）隔爆型(xíng)熱(rè)電(diàn)阻(zǔ)

　　隔爆(bào)型(xíng)熱(rè)電阻通(tōng)過特殊(shū)結(jié)構(gòu)的接綫盒，把(bǎ)其外(wài)殼內(nèi)部爆(bào)炸性(xìng)混(hùn)合氣體(tǐ)因(yīn)受到火花或電弧等影(yǐng)響而發生的爆炸(zhà)局限在接(jiē)綫盒內，生產(chǎn)現場不(bù)會引(yǐn)超(chāo)爆(bào)炸。隔爆型熱電阻可用於Bla~B3c級區內具有爆(bào)炸(zhà)危(wēi)險(xiǎn)場所的溫(wēn)度(dù)測(cè)量(liáng)。

　　3．熱電阻測溫(wēn)係統的組(zǔ)成

　　熱(rè)電阻測(cè)溫係(xì)統一(yī)般(bān)由熱電阻，連接(jiē)導綫和顯示儀(yí)表(biǎo)等組(zǔ)成。必(bì)須注(zhù)意以下兩(liǎng)點：

　　①熱(rè)電(diàn)阻和(hé)顯(xiǎn)示(shì)儀表(biǎo)的分度號必須一致

　　②為了消除(chú)連接導(dǎo)綫(xiàn)電(diàn)阻變化的影(yǐng)響，必(bì)須(xū)采(cǎi)用(yòng)三(sān)綫(xiàn)製接(jiē)法(fǎ)

　　熱電阻顧(gù)名(míng)思義，它的(dí)電(diàn)阻的阻(zǔ)值是隨著溫度變(biàn)化而變化的(dí)，比(bǐ)如(rú)，用(yòng)綫性(xìng)比較(jiào)好(hǎo)的鉑絲，銅絲作的(dí)電阻(zǔ)。工(gōng)業用(yòng)熱電阻(zǔ)一般采(cǎi)用(yòng)Pt100,Pt10,Pt1000，Cu50,Cu100,鉑熱(rè)電阻(zǔ)的測溫的範(fàn)圍一般為零下(xià)200-800攝(shè)氏度，銅(tóng)熱(rè)電(diàn)阻(zǔ)為(wéi)零下(xià)40到140攝氏度。

　　如用(yòng)鉑絲做成的熱電阻，其分度號稱Pt100。就(jiù)是(shì)說它(tā)的(dí)阻(zǔ)值在(zài)0度時(shí)為(wéi)100歐姆，負200度時(shí)為18.52歐姆，200度時(shí)為175.86歐姆，800度時為375.70歐(ōu)姆。

　　比如(rú)用銅絲作(zuò)的(dí)熱(rè)電(diàn)阻，分(fēn)度號(hào)Cu50。它在0度時(shí)，阻(zǔ)值(zhí)是(shì)50歐(ōu)姆，100度(dù)時(shí)是71.400歐姆。

　　熱(rè)電阻公式都(dū)是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t]的(dí)形(xíng)式，t表示(shì)攝氏(shì)溫度，Ro是零攝氏度時的電阻(zǔ)值，A，B，C都是規(guī)定的(dí)係數，對於(yú)Pt100,Ro就等於100。

　　分度號定義(yì)：代(dài)表(biǎo)溫(wēn)度(dù)範(fàn)圍，且代表(biǎo)每(měi)種分度號(hào)的熱電偶(ǒu)或(huò)熱電阻具(jù)體(tǐ)多少溫(wēn)度(dù)輸(shū)出多(duō)少伏特的(dí)電壓(yā)或者(zhě)毫伏的電(diàn)壓(yā)。