热电阻与热电偶

热电阻与热电偶是两种常见的接触式温度测量工具，它们在工业自动化和温度控制领域广泛应用。虽然两者都用于测量物体的温度，但其工作原理和特性存在显著差异。 热电偶利用的是热电效应，即塞贝克效应。当两种不同材料的导体（或半导体）形成闭合回路，且两端温度不同时，会在回路中产生热电势。这个热电势由两部分组成：温差电势和接触电势。温差电势是由同一导体两端温度差异引起的，而接触电势则是因为不同材料接触时，电子密度差异导致的电子扩散，形成稳定的电势差。根据材料的不同，国际上定义了八种标准热电偶类型，如B、R、S（铂系，贵金属）、K、N、E、J和T（廉价金属）。这些热电偶覆盖了从-270°C到1800°C的广泛温度范围。 热电偶的结构分为普通型和铠装型。普通型由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒构成，而铠装型则通过拉伸工艺将热电偶丝、绝缘材料和金属保护套管结合成坚实的组合体。热电偶的电信号需通过补偿导线传递，补偿导线分为补偿型和延长型，其作用是保持热电偶参考端的温度稳定，并连接至测量系统。补偿导线的选择应与特定热电偶匹配，以减少误差。 接下来，我们讨论热电阻。热电阻的工作原理基于材料的电阻与温度之间的关系。当温度变化时，导体或半导体的电阻值也会相应改变。热电阻的优点包括远距离传输电信号、高灵敏度、强稳定性、良好的互换性和准确性。然而，它们需要外部电源，并且无法快速响应温度的瞬间变化。工业常用的热电阻类型有Pt100、Pt10、Cu50和Cu100，分别适用于不同的温度范围。与热电偶不同，热电阻不需要补偿导线，成本相对较低。 热电偶和热电阻各有优劣，选择哪种测量方式取决于具体的应用场景和所需的温度范围。热电偶适用于宽广的温度区间，具有良好的动态响应，而热电阻则适合对精度和稳定性要求较高，温度范围相对较窄的场合。正确理解和应用这两种测温工具对于实现精确的温度测量和控制至关重要。