熱電阻的特點及注意事項

熱敏電阻是用各種金屬氧化物(如氧化鋁、氧化銅、氧化鎳、氧鈷、氧化錳、氧化欽等)根據技術性能要求，選擇某幾種氧化物按不同 的比例混合，進行研磨，摻入一定的膠黏劑成型，以鉑絲作為引線埋入 后干燥，再經過高溫燒結而成。作為感溫元件，則需進行二次熱處理以及進行電阻值挑選。

熱敏電阻具有很大的電阻溫度系數和比電阻。它的靈敏度高，阻值大，體積小，反應迅速，但它的性能不如金屬電阻穩定，產品性能一 致性差。它的電阻一溫度特性是非線性的。

熱敏電阻可以做成較精密的溫度計。它的應用范圍廣，不僅可用于測溫和控溫，而且可以用于溫度補償（例如顯示儀表的參考端補償)。目前應用較多的熱敏電阻溫度計是半導體點溫計。半導體點溫計具有靈敏度高，體積小等優點，所以它不僅可以用來測量一般液體、 氣體和固體的溫度，而且還適用于測量微小物體的溫度。

熱電阻的好壞直接影響熱電阻溫度計的效果，所以在使用時必須檢查它的好壞。在檢查時應注意①用來測量電阻體的電橋準確度必須滿足要求;②當發現熱電阻的電阻值不正確時，應從它的下部端點電阻絲交叉處增減電阻絲，而不應從其他處調整;③*調好后應將電阻絲排列整齊，不能碰接，應按原樣包扎好;④焊接時不要把好絲均打開，以免折斷;⑤在改變熱電阻長度時，只允許改變引線接線長度， 不允許改變熱電阻體的長度。

在檢查熱電阻的好壞時，zui簡單易行的辦法是將熱電阻從保護管 中抽出，用萬用表RX1擋測量其電阻值。若萬用表的指針指示" 處，則可以判斷熱電阻已斷路，不能使用;反之，若萬用表指針指示在 “0"處或指示值小于R。值，則表明熱電阻已短路，必須找出短路處進 行修復;若萬用表指針指示比R0的阻值稍偏高一些，說明該熱電阻是正常的。 、

當檢查出熱電阻短路時，應按以下方法處理：

(1)鉑熱電阻短路時的處理。鉑熱電阻的鉑絲之間的絕緣是靠云母片銀齒隔開的，造成鉑絲短路的原因是由于云母片鋸齒損壞或鉑絲松脫產生相碰，所以在排除時只需用鑷子將其分離即可。

(2)銅熱電阻短路時的處理。銅熱電阻的短路是由于受潮或絕緣 清漆脫落造成的。若熱電阻受潮，可將它放在80°C?100°C的烘箱中 烘1h?2h;若是由于絕緣清漆脫落所引起的短路,則應將脫落處重新 用清漆絕緣。

熱電阻溫度計在使用時要注意熱傳導和熱輻射所引起的附加誤差。消除熱輻射所引起的附加誤差的方法主要有以下幾種：

(1) 在使用時應盡量使器壁表面和被測介質溫度相近，即盡量減 少它們之間的溫差。因此，如器壁暴露于空氣中，應在其表面包一層保護層，這樣可以提高器壁溫度，減少熱量損失。或在熱電阻和器壁 之間加裝防輻射罩，這樣可以消除熱電阻和器壁之間的直接輻射作用。

(2) 盡量減小熱電阻保護管的黑度系數。

(3) 增加被測介質的流速，使熱電阻與被測介質間的對流傳熱增加，但zui大流速應小于80m/s。

(4) 應盡可能減小熱電阻保護管的外徑。

為了減小熱電阻在使用中由于熱傳導所產生的誤差，可采取下述 方法：

(1) 增加熱電阻的插人深度。應盡可能使熱電阻受熱部分增長。

(2) 應盡可能采用熱傳導系數小的材料作保護管;但若要時間常 數小，減小動態誤差,則相反，應選用導熱系數大的材料做保護管。

(3) 應盡可能減小保護管的壁厚及內徑。

(4) 應盡可能使熱電阻的非受熱部分或者外露部分的溫度接近于 其受熱部分。

(5) 若被測對象為流動介質時，應適當增加其熱交換系數。

熱電阻與顯示儀表的連接方法有以下兩種： 

(1)兩線制連接。兩線制連接是指兩線制熱電阻的感溫元件的兩根引出線與顯示儀表的連接。引出線的電阻值，對銅熱電阻不應超過只。的2%;對銷熱電阻不應超過R。的0.1%，接線方法見圖3-6(a)。 由熱電阻的接線座到顯示儀表的接線端子任用兩根導線連接。這種連接雖然省去了一根熱電阻引出線，但這種方法由于兩根銅導線都處 在顯示儀表測量橋路中不平衡電橋的同一個橋臂內，因銅導線的電阻溫度系數較大，所以環境溫度的變化對橋臂的影響較大，從而帶來測量誤差，故一般都采用三線制連接法。

(2)三線制連接法。三線制熱電阻的感溫元件用三根引出線與顯 示儀表連接。其接線方法如圖3-6(b)所示。由熱電阻的接線座到顯 示儀表的接線端子用三根連接導線連接。因為這種方法是將兩個銅導線分別接在顯示儀表電橋的兩個橋臂上，當環境溫度變化時，可以相互抵消，電橋仍能平衡，所以它是常采用的接線方法，特別是對小量 程的儀表，必須采用三線接線法接線。-

熱電阻在使用和保養中應注意以下幾點：

(1) 在使用中應根據測量范圍、被測溫場的氣氛和經濟效果合理 的選用熱電阻的規格和型號。

(2) 熱電阻的安裝地點應避免在爐門旁或離加熱物體距離太近。 接線盒處的溫度不宜超過100°C，并盡可能地使其保持穩定不變。

(3) 熱電阻的插人深度可根據現場實際需要決定。但是至少應不小于熱電阻保護管外徑的8倍?10倍。

(4) 熱電阻應盡可能的垂直安裝，以防在高溫下彎曲變形。接線 盒的出線孔應該向下以防因密封不良而使水汽、灰塵和臟物落人接線 盒中。

(5) 熱電阻與顯示儀表的連接導線可用絕緣銅導線（是帶屏 蔽的）。其阻值必須滿足顯示儀表接線技術條件的規定的數據，采用二線或是三線制連接也必須根據顯示儀表的要求而定。

(6) 熱電阻在使用過程中，應盡量避免被測溫場以外輻射源的熱輻射影響和熱電阻本身熱傳導作用的影響，以防帶來附加誤差。

(7) 在使用中要經常注意熱電阻絲和保護管之間，以及它們與大 地之間的絕緣是否良好，以防帶來測量附加誤差，甚至影響儀表正常工作。

熱電阻在使用中的誤差及修正方法如下：

(1) 分度誤差及修正方法。對于工業熱電阻，它的分度誤差就是熱電阻的電阻值與溫度的關系特性與統一分度表的偏差。這個偏差不能超過表3-14所規定的誤差范圍。可以按此偏差對測量結果進行修正。

(2) 線路電阻引起的誤差及修正方法。熱電阻與顯示儀表或變送器配套測溫時，兩者之間是用銅導線連接起來的，由于顯示儀表的工作原理規定了線路電阻有一個嚴格的數值(如5)，這個電阻數值不準確則會給測量帶來附加誤差。其次，由于連接導線是銅導線，它受環境溫度變化的影響。當環境溫度變化時也會引起誤差。消除這些 誤差的方法是如兆問所述的三線制連接法。因為這種連接方法是將 兩根銅導線分別接在顯示儀表電橋的兩個橋臂上，當環境溫度變化時，可以相互抵消，電橋仍能平衡，這就消除了因環境溫度變化所引起的示值誤差。

(3) 熱交換引起的誤差及消除方法。

利用熱電阻測溫因熱交換引起的誤差及消除方法與熱電偶相同， 

(4) 由顯示儀表所引起的誤差及修正。

顯示儀表的基本誤差的大小是由儀表的準確度等級決定的，要消除該項誤差，應定期校準顯示儀表，用校準的結果對顯示儀表進行修正。

(5) 熱電阻與顯示儀表或變送器配套使用時，熱電阻是儀表測量線路的一部分，測量線路上的電流通過熱電阻時會使它發熱而引起附 加誤差。這個誤差的大小因電流的大小而不同。在工業上使用的熱 電阻,只要通過它的電流不超過6mA時，這項誤差是很小的（約0. 1℃ )，可不予考慮故一般配熱電阻的顯示儀表在設計測量線路時， 都限制通過熱電阻的電流不超過6mA，通常取3mA左右，以便盡量減少此項誤差。

(6)動態誤差。當被測介質發生變化后，熱電阻及其配套的顯示 儀表(如自動平衡電橋）由于熱慣性和機械慣性等原因,來不及立即顯 示出變化了的溫度，因而引起誤差，這就是熱電阻測溫的動態誤差。 這項誤差的大小主要取決于熱電阻的時間常數和熱電阻保護管的直 徑和厚度。

一般在溫度較穩定或變化很緩慢的場合下測溫時，此項誤差很小，可以不予考慮，但在溫度變化很快的場合測溫時，動態誤差就可能增大。

由于熱電阻的體積比較大的緣故，熱電阻測溫的動態誤差比熱電 偶測溫產生的動態誤差要大，所以在快速測溫中使用熱電阻要受到一定的限制。消除熱電阻測溫中引起的動態誤差的方法與熱電偶相同，