熱電阻和熱電偶的區別

我們都知道熱電偶和熱電阻都是我們常用於的熱度測量的配件。而你知道他們的區別在於哪裏麼?熱電阻是根據導體與半導體中電阻隨着温度的變化而變化。而熱電偶則是直接測量温度將温度轉為動勢能來計算。他們的工作原理有着這麼大的差異，那麼他們又還有怎樣的差別呢?而接下來讓我們來了解下吧。

熱電偶是温度測量中應用最廣泛的温度器件，他的主要特點就是測量範圍寬，性能比較穩定，同時結構簡單，動態響應好，更能夠遠傳4-20mA電信號，便於自動控制和集中控制。熱電偶的測温原理是基於熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合迴路，當兩個接點處的温度不同時，迴路中將產生熱電勢，這種現象稱為熱電效應，又稱為塞貝克效應。閉合迴路中產生的熱電勢有兩種電勢組成：温差電勢和接觸電勢。

温差電勢是指同一導體的兩端因温度不同而產生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以他們產生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導體相接觸時，因為他們的電子密度不同所以產生一定的電子擴散，當他們達到一定的平衡後所形成的電勢，接觸電勢的大小取決於兩種不同導體的材料性質以及他們接觸點的温度。目前國際上應用的熱電偶具有一個標準規範，國際上規定熱電偶分為八個不同的分度，分別為B，R，S，K，N，E，J和T，其測量温度的最低可測零下270攝氏度，最高可達1800攝氏度，其中B，R，S屬於鉑系列的熱電偶，由於鉑屬於貴重金屬，所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。

熱電偶的結構有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配後，經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。

熱電偶的電信號需要一種特殊的導線來進行傳遞，這種導線我們稱為補償導線。不同的熱電偶需要不同的補償導線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠離電源，從而使參比端温度穩定。補償導線又分為補償型和延長型兩種，延長導線的化學成分與被補償的熱電偶相同，但是實際中，延長型的導線也並不是用和熱電偶相同材質的金屬，一般採用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替。補償導線的與熱電偶的連線一般都是很明瞭，熱電偶的正極連接補償導線的紅色線，而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線的材質大部分都採用銅鎳合金。

熱電阻雖然在工業中應用也比較廣泛，但是由於他的測温範圍使他的應用受到了一定的限制，熱電阻的測温原理是基於導體或半導體的電阻值隨着温度的變化而變化的特性。其優點也很多，也可以遠傳電信號，靈敏度高，穩定性強，互換性以及準確性都比較好，但是需要電源激勵，不能夠瞬時測量温度的變化。

工業用熱電阻一般採用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測温的範圍一般為零下200-800攝氏度，銅熱電阻為零下40到140攝氏度。熱電阻和熱電偶一樣的區分類型，但是他卻不需要補償導線，而且比熱點偶便宜。

一、概念

1.熱電阻的基本概念

熱電阻是中低温區最常用的一種温度檢測器。熱電阻測温是基於金屬導體的電阻值隨温度的增加而增加這一特性來進行温度測量的。它的主要特點是測量精度高，性能穩定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應用於工業測温，而且被製成標準的基準儀。熱電阻測温是基於金屬導體的電阻值隨温度的增加而增加這一特性來進行温度測量的。熱電阻大都由純金屬材料製成，目前應用最多的是鉑和銅，此外，現在已開始採用甸、鎳、錳和銠等材料製造熱電阻。

2.熱電偶的基本概念

熱電偶是温度測量儀表中常用的測温元件，它直接測量温度，並把温度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的温度。它將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合迴路。當導體A和B的兩個執着點1和2之間存在温差時，兩者之間便產生電動勢，因而在迴路中形成一個大小的電流，這種現象稱為熱電效應。熱電偶通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。

二、優勢特性

1.與普通型熱電阻相比，它有下列優點：

①體積小，內部無空氣隙，熱慣性上，測量滯後小;

②機械性能好、耐振，抗衝擊;

③能彎曲，便於安裝;

④使用壽命長。

2.熱電偶是工業上最常用的温度檢測元件之一。其優點是：

①構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

②測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻)，最高可達+2800℃(如鎢-錸)。

③測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響。

三、種類及構成

1.熱電阻的結構

1)普通型熱電阻。從熱電阻的測温原理可知，被測温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線電阻的變化會給温度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般採用三線制或四線制，

2)隔爆型熱電阻。隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒，把其外殼內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發生的爆炸侷限在接線盒內，生產現場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用於Bla~B3c級區內具有爆炸危險場所的温度測量。

3)端面熱電阻。端面熱電阻感温元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在温度計端面，其結構如圖2-1-8所示。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温度，適用於測量軸瓦和其他機件的端面温度。

4)鎧裝熱電阻。鎧裝熱電阻是由感温元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體它的外徑一般為φ2~φ8mm,最小可達φmm.

2.熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與温度的關係、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。

1)非標準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用於某些特殊場合的測量。

2)標準化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產，並指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。

四、熱電阻和熱電偶的區別分析

熱電阻和熱電偶一樣的區分類型，但是他卻不需要補償導線，而且比熱電偶便宜。熱電偶是一種測温度的傳感器，與熱電阻一樣都是温度傳感器，但是他和熱電阻的區別主要在於：

1.信號的性質，熱電阻本身是電阻，温度的變化，使電阻產生正的或者是負的阻值變化;而熱耦，是產生感應電壓的變化，他隨温度的改變而改變。

2.兩種傳感器檢測的温度範圍不一樣，熱阻一般檢測0-150度温度範圍，最高測量範圍可達600度左右(當然可以檢測負温度)。 熱耦可檢測0-1000度的温度範圍(甚至更高)所以，前者是低温檢測，後者是高温檢測。

3.從材料上分，熱阻是一種金屬材料，具有温度敏感變化的金屬材料，熱耦是雙金屬材料，既兩種不同的金屬，由於温度的變化，在兩個不同金屬絲的兩端產生電勢差。

對應的熱電阻和熱電偶的輸入模塊也是不一樣的，這句話是沒問題，但一般PLC都直接接入4~20ma信號，而熱電阻和熱電偶一般都帶有變送器才接入PLC.要是接入DCS的話就不必用變送器了!熱電阻是RTD信號，熱電歐是TC信號!

也有熱電阻模塊和熱電偶模塊，可直接輸入電阻和電偶信號。

6.熱電偶有J、T、N、K、S等型號，有比電阻貴的，也有比電阻便宜的，但是算上補償導線，綜合造價熱電偶就高了。 熱電阻是電阻信號，熱電偶是電壓信號。

7.熱電阻測温原理是根據導體(或半導體)的電阻隨温度變化的性質來測量的，測量範圍為負00~500度，常用的有鉑電阻(Pt100、Pt10)、銅電阻Cu50(負50-150度)。 熱電偶測温原理是基於熱電效應來測量温度的，常用的有鉑銠--鉑(分度號S,測量範圍0~1300度)、鎳鉻--鎳硅(分度號K,測量範圍0~900度)、鎳鉻--康銅(分度號E,測量範圍0~600度)、鉑銠30--鉑銠6(分度號B,測量範圍0~1600度)。

熱電偶與熱電阻均屬於温度測量中的接觸式測温，儘管其作用相同都是測量物體的温度，但是他們的原理與特點卻不盡相同。.