熱電阻的測溫原理與熱電偶的測溫原理不同的是,
熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測量的,即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此,只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?,就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。
金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示,即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)
式中,Rt為溫度t時(shí)的阻值;Rt0為溫度t0(通常t0=0℃)時(shí)對應(yīng)電阻值;α為溫度系數(shù)。
半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值和溫度關(guān)系為
Rt=AeB/t
式中Rt為溫度為t時(shí)的阻值;A、B取決于半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)的常數(shù)。
相比較而言,熱敏電阻的溫度系數(shù)更大,常溫下的電阻值更高(通常在數(shù)千歐以上),但互換性較差,非線性嚴(yán)重,測溫范圍只有-50~300℃左右,大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于-200~500℃范圍內(nèi)的溫度測量,其特點(diǎn)是測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠,在程控制中的應(yīng)用極其廣泛。
工業(yè)上常用金屬熱電阻從電阻隨溫度的變化來看,大部分金屬導(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì),但并不是都能用作測溫?zé)犭娮?,作為熱電阻的金屬材料一般要求:盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大(在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸)、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、材料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關(guān)系(可以呈線性關(guān)系)。
這一點(diǎn)很重要,有這樣一個(gè)案例,在沒有將超聲波破碎儀的變幅桿插入樣品中就開始開機(jī)空超,空超幾秒后,之后超聲波破碎儀在以后的使用過程中噪音變大。切記對超聲波破碎儀空超,空超的時(shí)間越長,對儀器的傷害越大。
2、超聲波破碎儀的變幅桿(超聲探頭)入水深度:1.5Cm左右,超聲波細(xì)胞破碎儀液面高度可以有30mm以上,探頭要居中,不要貼壁。超聲波是垂直縱波,插入太深不容易形成對流,影響破碎效率。
3、超聲波破碎儀參數(shù)設(shè)備:這一點(diǎn)請一定要參照使用說明書,設(shè)置鍵好儀器工作參數(shù),主要是時(shí)間的參數(shù),超聲功率的參數(shù),還有容器的選擇。 時(shí)間要求:超聲時(shí)間每次時(shí)間不能過久,可以不要超過5秒,間隙時(shí)間應(yīng)大于或等于超聲時(shí)間,這樣對熱量散發(fā)是有好處的。
功率要求:不宜太大,太大會(huì)使樣品飛濺或起泡沫。容器選擇:有多少的樣品就先多大的燒杯,這樣也是有利樣品在超聲中對流,提高破碎效率。
4、日常保養(yǎng)中,用完后用酒精擦洗探頭或用清水進(jìn)行超聲。
熱電阻的信號(hào)連接方式是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件,通常需要把電阻信號(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場,與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會(huì)有較大的影響。
目前熱電阻的引線主要有三種方式
1、二線制:
在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號(hào)的方式叫二線制:這種引線方法很簡單,但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān),因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合
2、三線制:
在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線電阻的影響,是工業(yè)過程控制中的常用的。
3、四線制:
在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U,再通過另兩根引線把U引至二次儀表??梢娺@種引線方式可完全消除引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測。