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        如何根據自身的應用選擇最合適的溫度變送器類型

        發布時間:2019-07-12 10:27:01來源:

        如何根據自身的應用選擇最合適的溫度變送器類型
              為您的應用選擇一款合適的溫度變送器可能是一項艱巨的任務。目前市場上的變送器范圍比以往任何時候都要廣泛,如果您不熟悉校準,很容易感到迷失。本文是為了解釋三種主要溫度變送器之間的差異:熱電偶,熱電阻和熱敏電阻。閱讀之后,您將了解每種類型的優缺點以及如何識別它們。 有了這些新知識,您就可以為您的應用選擇最合適的溫度變送器類型。
        三種溫度變送器
              與所有技術一樣,溫度變送器多年來發展很快。今天,整個行業使用了三種核心類型。 
        熱電偶
              熱電偶使用兩根金屬線產生相對于它們之間的連接處存在的溫度的電壓。有許多特殊類型的熱電偶它們可以組合不同的金屬來測量各種特性和溫度范圍,并產生專門的校準。
        電阻溫度探測器(熱電阻)
              熱電阻變送器根據內部金屬電阻器的電阻變化測量溫度。最受歡迎的熱電阻稱為PT100變送器,使用鉑金,0°C時電阻為100歐姆。 
        熱敏電阻
              熱敏電阻類似于熱電阻,但包含陶瓷或聚合物電阻而不是金屬。
        比較熱電偶,熱電阻和熱敏電阻
              每種變送器類型的適用性取決于您的應用。因此,不可能說哪種是最好的。每個變送器的主要優點和缺點總結在下表中。
        熱電阻與熱電偶
              如上所述,通常比較熱電阻和熱電偶是不切實際的。但是,如果我們根據特定標準比較它們的性能,我們可以看到哪種最適合特定應用。 
              溫度范圍:熱電偶最適合在高溫下工作。新的制造技術改善了熱電阻探頭的測量范圍,但超過90%的熱電阻設計用于低于400°C的溫度。相比之下,一些熱電偶可以在高達2500°C的溫度下使用。 
              成本:熱電偶通常比熱電阻便宜。熱電阻通常比具有相同溫度和風格的熱電偶高出兩到三倍。 
        可以在熱電阻安裝上節省成本,這比使用廉價的銅線更便宜。但是,這種節省不足以彌補更高的設備價格。 
              靈敏度:雖然兩種變送器類型對溫度變化反應迅速,但熱電偶更快。接地熱電偶的響應速度幾乎是PT100 熱電阻的三倍。 最快的溫度變送器是外露尖端熱電偶。然而,制造方面的改進也大大改善了薄膜PT100探針的響應時間。 
              精度:熱電阻通常比熱電偶更準確。熱電阻的精度通常為0.1°C,而大多數情況下為1°C。但是,某些熱電偶模型可以匹配熱電阻精度。影響變送器精度的許多因素包括線性,重復性或穩定性。 
              線性度:熱電阻中的溫度電阻關系在變送器范圍內幾乎是線性的,而熱電偶具有“S”型圖。 
              穩定性: 熱電阻探頭讀數長時間保持穩定和可重復。由于變送器中的化學變化(例如氧化),熱電偶讀數往往會漂移。熱電阻的線性度和缺乏漂移使它們在長期內更加穩定。
        結論:
              由于制造工藝更便宜,熱電偶比熱電阻更經濟。根據應用程序所需的探針數量,這可能是一個主要因素。另一方面,熱電阻提供更可靠的輸出。仔細確定所需的范圍和性能后,您現在可以為您的應用選擇最合適的變送器類型。
        熱電阻與熱敏電阻
              近年來,由于儀表和控制器的改進,熱敏電阻變得越來越流行。今天的儀表非常靈活,可以讓用戶設置各種熱敏電阻,并輕松更換探頭。 但是,與提供既定標準的熱電阻不同,熱敏電阻曲線因制造商而異。熱敏電阻的系統電子元件需要與變送器的曲線相匹配。熱電偶、熱電阻和熱敏電阻之間的主要區別在于它們的材料。雖然熱電阻電阻器是純金屬,但熱敏電阻器由聚合物或陶瓷材料制成。 與前一節一樣,我將比較具體的標準,而不是比較一般的熱敏電阻和熱電阻。
              范圍:與熱電阻不同,熱敏電阻只能監測較小的溫度范圍。雖然有些熱電阻可以達到600°C,但熱敏電阻最高可達130°C。 如果您的應用溫度高于130°C,您唯一的選擇是熱電阻探頭。 
              成本:與熱電阻相比,熱敏電阻相當便宜。如果您的應用溫度與可用范圍相匹配,則熱敏電阻可能是最佳選擇。 然而,具有擴展溫度范圍或可互換特性的熱敏電阻通常比熱電阻更昂貴。 
              靈敏度:熱敏電阻和熱電阻都會對溫度變化做出反應,并產生可預測的電阻變化。然而,與熱電阻變送器的較小數量的歐姆相比,熱敏電阻每度可以改變幾十歐姆的電阻。通過適當的儀表,用戶可以獲得更準確的讀數。 
              熱敏電阻響應時間也優于熱電阻,可以更快地檢測溫度變化。熱敏電阻的感應區域可以與針頭一樣小,從而提供更快的反饋。 
              精度:雖然最好的熱電阻具有與熱敏電阻相似的精度,但熱電阻會增加系統的電阻。使用長電纜可以在可接受的誤差水平之外改變讀數。熱敏電阻越大,變送器的電阻值越高。如果您正在處理長距離并且無法添加變送器,則熱敏電阻是更好的解決方案。
        結論:
              熱敏電阻和熱電阻之間的主要區別在于溫度范圍。如果您的應用溫度高于130°C,熱電阻是您唯一的選擇。低于該溫度,當精度很重要時,通常優選熱敏電阻。另一方面,當容差(即電阻)很重要時,選擇熱電阻。簡而言之:熱敏電阻更適合精密測量,熱電阻更適合溫度補償。
              如何識別熱電偶,熱電阻或熱敏電阻探頭如果你真的想知道你的溫度變送器,這里是如何識別視線上的每種類型。
        識別熱電偶:
              熱電偶是最容易識別的溫度變送器。熱電偶探頭有兩條由顏色代碼標識的電線。識別熱電偶時,確定校準非常重要。最流行的校準是K型,而T型主要用于美國。有時你會看到一個帶有四根電線的熱電偶探頭,這是一個雙探頭。在雙探頭中,您會在結構中找到兩個相同的熱電偶。
        識別熱敏電阻和熱電阻:
              熱敏電阻和熱電阻具有紅色和白色,紅色和黑色的兩根,三根或四根電線。紅線是激發,黑色或白色是地面。 要確定變送器是熱敏電阻還是熱電阻以及類型,您必須測量兩種不同顏色的電線之間的電阻: 
              熱電阻 PT100在0°C時的電阻為100歐姆
              熱電阻 PT1000在0°C時的電阻為1,000歐姆。
              如果探頭具有更高的電阻值,那么它必須是熱敏電阻。但是,如果您不知道元件的電阻溫度曲線,則很難確定哪種類型的熱敏電阻。正如我之前解釋的那樣,熱敏電阻沒有標準; 讀數取決于制造商。
        每種變送器類型的典型用例
              那么,讓我們總結一下在各種情況下不同變送器類型的價值。 
        熱電偶
        熱電偶是工業中最常用的溫度變送器。這件事情是由很多原因導致的。 
              抗振動:首先,熱電偶是最堅固的變送器類型。它們設計簡單,使熱電偶能夠抵抗振動。
              低成本:其次,由于熱電偶價格低廉,因此在同一應用中需要多個變送器時,它們是最佳選擇。某些應用程序同時使用了數百甚至數千個應用程序。汽車行業的熱分析就是一個例子。 
              最高溫度:熱電偶是唯一可以測量高溫的接觸式變送器。任何高于650°C的溫度都需要測量熱電偶探頭。 
              快速響應:最后,當需要快速響應時,暴露的結熱電偶可以為溫度變化提供最快的反饋。 
        熱電阻
        熱電阻還提供了一些獨特的功能和優點。 
              高溫:當在高溫下需要精度時,熱電阻是合適的,因為它們可以在高達650°C的溫度下測量。該范圍遠高于熱敏電阻。 
              電氣噪聲抗擾度:除了提供良好的精度外,熱電阻還具有很高的抗電噪聲能力。PT100是工業自動化環境中應用的最佳選擇,其中電機,發電機和其他高壓設備都在附近。 
              受環境影響較?。鹤詈?,如果應用處于惡劣環境中,熱電阻元件的保護外殼可以抵御大多數環境問題; 特別是與熱電偶相比。 
        熱敏電阻
        熱敏電阻是低于150°C測量的最佳選擇。 
              最佳靈敏度:一方面,熱敏電阻在該范圍內具有最佳性能,甚至優于熱電阻,特別是因為它具有最佳靈敏度。 
              低成本:另一方面,熱敏電阻比熱電阻便宜2到3倍,而且熱敏電阻用于普通家用電器,交流單元或熱水器的主要原因。
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