热电偶热电阻的区别

1、热电偶/热电阻的区别热电偶是一种测温度的传感器，与热电阻一样都是温度传感器，但是他和热电阻的区别主要在于：一、信号的性质，热电阻本身是电阻，温度的变化，使电阻产生正的或者是负的阻值变化；而热耦，是产生感应电压的变化，他随温度的改变而改变。二、两种传感器检测的温度范围不一样，热阻一般检测0-150度温度范围，最高测量范围可达600度左右（当然可以检测负温度）。热耦可检测0-1000度的温度范围（甚至更高）所以，前者是低温检测，后者是高温检测。三、从材料上分，热阻是一种金属材料，具有温度敏感变化的金属材料，热耦是双金属材料，既两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属丝的两端产生电势差。四、P

2、LC 对应的热电阻和热电偶的输入模块也是不一样的，这句话是没问题，但一般PLC 都直接接入420ma 信号，而热电阻和热电偶一般都带有变送器才接入PLC 。要是接入DCS 的话就不必用变送器了！热电阻是RTD 信号，热电偶是TC 信号！五、PLC 也有热电阻模块和热电偶模块，可直接输入电阻和电偶信号。六、热电偶有J 、T 、N 、K 、S 等型号，有比电阻贵的，也有比电阻便宜的，但是算上补偿导线，综合造价热电偶就高了。热电阻是电阻信号, 热电偶是电压信号。七、热电阻测温原理是根据导体（或半导体）的电阻随温度变化的性质来测量的，测量范围为负00500度，常用的有铂电阻(Pt100、Pt10 、铜

3、电阻Cu50（负50-150度）。热电偶测温原理是基于热电效应来测量温度的，常用的有铂铑铂（分度号S ，测量范围01300度）、镍铬镍硅（分度号K ，测量范围0900度）、镍铬康铜（分度号E ，测量范围0600度）、铂铑30铂铑6（分度号B ，测量范围01600度）。热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温, 尽管其作用相同都是测量物体的温度, 但是他们的原理与特点却不尽相同.首先, 介绍一下热电偶, 热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件, 他的主要特点就是测温范围宽, 性能比较稳定, 同时结构简单, 动态响应好, 更能够远传4-20mA 电信号, 便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理

4、是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路, 当两个接点处的温度不同时, 回路中将产生热电势, 这种现象称为热电效应, 又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成; 温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势, 不同的导体具有不同的电子密度, 所以他们产生的电势也不相同, 而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时, 因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散, 当他们达到一定的平衡后所形成的电势, 接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范, 国际上规定热电偶分为八个不同的分度

5、, 分别为B,R,S,K,N,E,J 和T, 其测量温度的最低可测零下270摄氏度, 最高可达1800摄氏度, 其中B,R,S 属于铂系列的热电偶, 由于铂属于贵重金属, 所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种, 普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极, 绝缘管, 保护套管和接线盒等部分组成, 而铠装型热电偶则是将热电偶丝, 绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后, 经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递, 这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线, 其主要作用就是与热电偶连接, 使热电偶的

6、参比端远离电源, 从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种, 延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同, 但是实际中, 延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属, 一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了, 热电偶的正极连接补偿导线的红色线, 而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。热电阻虽然在工业中应用也比较广泛, 但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制, 热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多, 也可以远传电信号, 灵敏度高, 稳定性强, 互换性以及准确性

7、都比较好, 但是需要电源激励, 不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100, 铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度, 铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻和热电偶一样的区分类型, 但是他却不需要补偿导线, 而且比热点偶便宜三线制铂电阻测量PT100介绍（转载）2010-01-20 10:05:38| 分类： 专业整理 |字号大中小 订阅产品特性：通常使用的铂电阻温度传感器有PT100，电阻温度系数为3.9×103，0时电阻值为100，电阻变化率为0.3851/。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区

8、（-200650）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。按IEC751国际标准， 温度系数TCR=0.003851，Pt100（R0=100）、Pt1000（R0=1000）为统一设计型铂电阻。传感器的结构：两线制：传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。三线制：要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路

9、平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。四线制：当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值在桥式电路中，为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流，组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍，其值达到 10-

10、50K （和桥路供电电压有关） ，下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此，热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性，通常需要做一定补偿。如果直接测量阻值，应该采用恒流源给热电阻供电，热电阻阻值变化时支路电流保持恒定，热电阻压降为线性较好的温度函数。放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。Ø 怎样判断pt100的好坏, 用万用表能测量么?根据分度表参照当时温度看阻值是否相符Ø 通常情况下是这样的，将一个基准电压加在pt100回路上，测量pt100上的电压信号（mv ），阻值变化是电压信号自然也变化，再经过运放放大后进入A/

11、D芯片进行A/D转换，经过程序再将电压信号换算成电阻值，采用查表方式（将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom 中）的到温度值。Ø 一般短距离选用二线制接法，中距离选用三线制接法，要求精度高、近距离选用四线制接法。三线制比两线制的好处是可以补偿线路电阻的偏差，和抗干扰不是一个概念。三种各自的优缺点有许多说法，不一而足 二线制不能消除导线电阻的影响。四线制可以消除导线电阻的影响。四线制的PT100有两根线是用于测量的, 另两根是用于补偿的, 四线制的PT100有两根线（热电阻两端各一根）是提供电流的，另两根是采集电压的。具体用哪种电路应该根据系统要求决定，如果精度要求一般，采用三

12、线是经济、稳定、实用的选择Ø 输入（3根线）、输出、电源三隔离为四线制，设备在控制室；输入（3根线）、输出、电源三不隔离为三线制，设备在控制室或传感器内；输入（3根线）、（输出、电源共用2根线）三不隔离为二线制，设备在传感器内、为一体化Ø 由于微处理器的发展，可对Pt100的非线性进行校正，因此Pt100传感器大都采用四线制测量法(非桥路法 ，其测量原理Pt100传感器四线制测量电路Pt100两端电压U 1=ISRt 。IS 为恒流，Rt 为Pt100阻值。引线L 1、L 2存在电阻会影响测量结果，为此，将L 1、L 2端口处信号输入高输入电阻抗(1012 ，差分放大，这样

13、L 1、L 2中电流0，L 1、L 2电阻可忽略不计，所以有Ui =U 1。这也消除了引线电阻。Ø 模拟热电偶测试最准的校法就是用电阻箱了，多路也只有一个一个慢慢来。热电偶用毫伏计模拟输出校二次表，毫伏计同样可以测量热电偶。这些都不难，难的是建立一个标准的恒定的温场。Ø电压和温度的关系一般是非线性的，对于8位单片机还是查表法好PT100测量原理及电路2007年10月02日星期二上午09:141非平衡电桥的工作原理如图1所示，在惠斯顿电桥中：E 为稳压电源，R 1和R 2为固定电阻，R P 为可变电阻，R x 为电阻型传感器，U out 为电桥输出电压当U out = 0时，

14、电桥处于平衡状态，此时有(1当U out 0时，电桥处于不平衡状态，则有在一定条件下，调整电桥达到平衡状态由（1）式可见，此时电桥的平衡状态与电源无关；当外界条件改变时，传感器的阻值R x 会有相应的变化，这时电桥平衡被破坏，桥路两端的电压U out 也随之而变，由于桥路的输出电压2测量电路介绍如采用电阻式传感器作为被测对象，传感元件的引出线有以下几种方式：二线制、三线制和四线制采用二线制接法（图1），虽然导线电阻会给测量带来影响，但在测量精度要求不高、测量仪器与被测传感元件距离较近时，常采用二线制但如果金属电阻本身的阻值很小，那末引线的电阻及其变化也就不能忽视，例如对于Pt100铂电阻，若导

15、线电阻为1 ，将会产生2.5 的测量误差为了消除或减少引线电阻的影响，通常的办法是采用三线联接法加以处理，如图2所示工业热电阻目前大多采用的都是三线制接法在三线制接线电路中，传感元件的一端与一根导线相接，另一端同时接两根导线传感元件在与电桥配合时，与传感元件相接的三根导线粗细要相同，长度要相等，阻值要一致（图中r 1，r 2，r 3即为引线电阻）其中一根引线与测量仪表连接，由于测量仪表的内阻很大，可认为流过r 2的电流接近于零另两根引线分别与电桥的两个相邻臂相连，这样引线电阻对测量就不会造成影响为了高精度的测量，可将电阻测量仪设计成图3所示的四线制测量电路图中I 为恒流源，r 1 、r 2、r

16、 3 、r 4是引线电阻，R x 为电阻型传感器，V 为电压表因为电压表内阻很大，则且因为UM = Ux + IV （r 2 + r 3），所以由此可见，引线电阻将不引入测量误差PT100前置放大电路U out 能反映出桥臂电阻的微小变化，因此通过测量输出电压即可以检测外界条件的变化这种在非平衡条件下工作的电桥称为非平衡电桥，这样的测量方法为非电量电测法热电偶、热电阻的应用原理2010-01-05 14:34:25| 分类：工控|字号大中小订阅热电阻的应用原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，

17、而且被制成标准的基准仪。与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即Rt=Rt01+（t-t0）式中，Rt 为温度t 时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0）时对应电阻值；为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上）

18、，但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50300左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200500范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻种类（1）精密型热电阻：工业常用热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点。从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量

19、带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。（2）铠装热电阻：铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为28mm ，最小可达mm 。与普通型热电阻相比，它有下列优点：体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；机械性能好、耐振，抗冲击；能弯曲，便于安装；使用寿命长。（3）端面热电阻：端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。（4）隔爆型热电阻：隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电

20、弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于BlaB3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。工业上常用金属热电阻从电阻随温度的变化来看，大部分金属导体都有这个性质，但并不是都能用作测温热电阻，作为热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大（在同样灵敏度下减小传感器的尺寸）、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系（最好呈线性关系）。目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关

21、系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。中国最常用的有R0=10、R0=100和R0=1000等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000；铜电阻有R0=50和R0=100两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。热电阻的信号连接方式热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。目前热电阻的引线主要有三种方式1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方

22、式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r ，r 大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合2三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线电阻。3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I ，把R 转换成电压信号U ，再通过另两根引线把U 引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。 热电阻采用三线制接法。 采用三线制是为了消除连接

23、导线电阻引起的测量误差。 这是因 为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从 热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造 成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的 桥臂及与其相邻的桥臂上， 这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。 工业上一般都采用三 线制接法。热电偶产生的是毫伏信号，不存在这个问题。 热电阻测温系统的组成 （1）热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： 热电阻和显示仪表的分度号必须一致 为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制

24、接法。具体内容参见本篇 第三章。 （2）铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件（电阻体） 、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合 而成的坚实体，它的外径一般为 28mm，最小可达 mm。 与普通型热电阻相比，它有 下列优点： 体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小； 机械性能好、耐振，抗冲击； 能弯曲，便于安装 使用寿命长。 （3）端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。 它与一般轴向热电阻相比， 能更正确和快速地反映被测端面的实际温度， 适用于测量轴瓦和 其他机件的端面温度。 （4）隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体 因受到

25、火花或电弧等影 电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此更 换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊后要校验合格后才能使用。 热电偶的应用原理 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 测量范围广。常用的热电偶从-50+1600均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到 -271-+2800如金铁镍铬和钨-铼。 构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限 制，外有保护套管，用起来非常方便。 1、热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体 或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。由于两种

26、不同金属所携带的电子数不同，当两个导 体的二个执着点之间存在温差时， 就会发生高电位向低电位放电现象， 因而在回路中形成电 流,温度差越大，电流越大，这种现象称为热电效应，也叫塞贝克效应。热电偶就是利用这 一效应来工作的。 2、热电偶的种类及结构形成（1）热电偶的种类常用热电偶可分为标准 热电偶和非标准热电偶两大类。所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关 系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标 准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶， 一般也没有统一的分度表， 主要用 于某些特殊场合的测量。标准化热电偶 我国从1988年1月1日起

27、，热电偶和热电阻全部按 IEC 国际标准生产，并指定 S、B、E、K、R、J、T 七种标准化热电偶为我国统一设计型热 电偶。 (2热电偶的结构形式 为了保证热电偶可靠、 稳定地工作， 对它的结构要求如下： 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； 两个热电极彼此之间应很好地绝缘， 以防短 路； 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； 保护套管应能保证热电极与有害 介质充分隔离。 3、热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采 用贵 金属时） ，而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热 电偶材料，降低成本，通常采 用补偿导线把热电偶的冷 端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，

28、连接到 仪表端子 上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪 表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用 其他修正方法来补偿冷端温度 t00时对测温的影响。一般显示、控制都有温度自动补偿 系统，不需要担心。仪表在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿 导线与热电偶连接端的温度一般不超过100，特殊工况下，可以选用热电偶延长线，即导 线材质和热电偶电极材质一致的导线连接， 根据热电偶的中间导体定律， 这种补偿导线温度 不受限制 热电偶和热电阻的区别 热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，尽管其作用相同都是测量物体的温 度，但是他们的原理与特点却不尽相同. 首先，介绍一下热电偶，热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就 是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传 4-20mA 电信号， 便于自动控制和集中控制。 热电偶的测温原理是基于热电效应。 将两种不同的导体或半导体 连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效 应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成；温差电势和接触电