淺談熱電阻和熱電偶的區(qū)別及判定

程 嵐

（宜昌市供電公司變電檢修中心電氣儀表班，湖北 宜昌 443003）

熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫儀表，具有簡單、可靠、測量精度較高等特點，在實時測溫系統(tǒng)中廣泛采用，雖然兩者作用相同，都是測量物體的溫度，但它們的原理與特點卻不同。在現(xiàn)場實際操作中經(jīng)常因為標識不清等原因造成校驗方法的失誤，現(xiàn)將這兩種儀表區(qū)別及現(xiàn)場辨識方法總結(jié)如下：

1 熱電阻測溫的基本原理及類型

熱電阻是一種常見的測溫元件，它是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性來測量溫度的。常用的熱電阻有鉑電阻和銅電阻兩種。

熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高、性能穩(wěn)定，大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅。

1.1 普通型熱電阻

從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。

1.2 鎧裝熱電阻

鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ2～φ8 mm，最小可達φ0.2 mm。

1.3 端面熱電阻

端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

1.4 隔爆型熱電阻

隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。

2 熱電阻輸出調(diào)理電路選擇

電路一：單恒流源電路；電路二：雙恒流源電路。

3 熱電偶測溫原理

熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克（seeback）效應(yīng)，即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。其優(yōu)點是：①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。②測量范圍廣。常用的熱電偶從－50～＋1 600 ℃均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到－269 ℃（如金鐵鎳鉻），最高可達＋2 800 ℃（如鎢－錸）。③構(gòu)造簡單，使用方便。

4 區(qū)別分析

4.1 測溫量程

雖然都是接觸式測溫儀表，但是熱電阻和熱電偶的測溫范圍不同。在中低溫度時，一般使用熱電阻測溫范圍為－200～500甚至還可測更低的溫度（如用碳電阻可測到1K左右的低溫）?，F(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100（也有Pt50100和50代表熱電阻在0 °時的阻值在舊分度號中用BA1BA2來表示，BA1在0 °時阻值為46 ?在工業(yè)上也有用銅電阻分度號為CU50和CU100，但測溫范圍較小，在－50～150之間。在一些特別場合還有銦電阻錳電阻等），這個是熱電阻和熱電偶在生產(chǎn)使用中最重要的區(qū)別。

4.2 工作原理

熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)。二次表是一個檢伏計或為了提高精度時使用電子電位差計。

4.3 測量誤差

由熱電偶測溫原理可知只有在其冷端溫度恒定時被測溫度才與熱電勢成單值函數(shù)關(guān)系。在實際使用中就用一種熱電特性與相應(yīng)熱電偶特性相似的廉價的連接導(dǎo)線（也稱為補償導(dǎo)線）使熱電偶冷端引申到溫度相對恒定的地方（最好為 0 °），如用銅——康銅做補償導(dǎo)線來引申鎳鉻——鎳硅熱電阻。因此熱電偶到二次表延長線是兩根。熱電阻與二次表之間是用銅導(dǎo)線連接的，為了減小環(huán)境變化引起的測量誤差一般均采用三線制接法，其中有兩根導(dǎo)線將熱電阻串聯(lián)于相鄰的兩個橋臂上，另一根導(dǎo)線是引來電源.使用時要求每根導(dǎo)線的電阻值與調(diào)整電阻之和都保證為5 ?（±0.01）。

5 現(xiàn)場工作辨識

在現(xiàn)場工作中，除了可以通過銘牌、測量量程等科室情況下進行兩種材質(zhì)的區(qū)分，在現(xiàn)場標示的條件下，也可以采取其他方式進行熱電阻和熱電偶的判定：

熱電偶有正負極，補償導(dǎo)線也有正負之分。首先保證連接配置正確，在運行中常見的有短路斷路接觸不良（有萬用表可判斷）和變質(zhì)（根據(jù)表面顏色來鑒別）。檢查時，要使熱電偶與二次表分開。我在實踐中的判斷方法為：用工具短接二次表上的補償線表指示室溫，再短接熱電偶接線端子表批示熱電偶所在的環(huán)境溫度，再用萬用表mV檔大體估量熱電偶的熱電勢（如正常檢查工藝）。

熱電阻不外乎短路和斷路，用萬用表可判斷。在運行中，懷疑短路只要將電阻端拆下一個線頭看顯示儀表如到最大熱電阻短路回零導(dǎo)線短路。保證正常連接和配置時表值顯示低或不穩(wěn)保護管可能性進水了，顯示最大熱電阻斷路，顯示最小短路。