热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是,
热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)
式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为
Rt=AeB/t
式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。
工业上常用金属热电阻从电阻随温度的变化来看,大部分金属导体都有这个性质,但并不是都能用作测温热电阻,作为热电阻的金属材料一般要求:尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大(在同样灵敏度下减小传感器的尺寸)、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系(可以呈线性关系)。
这一点很重要,有这样一个案例,在没有将超声波破碎仪的变幅杆插入样品中就开始开机空超,空超几秒后,之后超声波破碎仪在以后的使用过程中噪音变大。切记对超声波破碎仪空超,空超的时间越长,对仪器的伤害越大。
2、超声波破碎仪的变幅杆(超声探头)入水深度:1.5Cm左右,超声波细胞破碎仪液面高度可以有30mm以上,探头要居中,不要贴壁。超声波是垂直纵波,插入太深不容易形成对流,影响破碎效率。
3、超声波破碎仪参数设备:这一点请一定要参照使用说明书,设置键好仪器工作参数,主要是时间的参数,超声功率的参数,还有容器的选择。 时间要求:超声时间每次时间不能过久,可以不要超过5秒,间隙时间应大于或等于超声时间,这样对热量散发是有好处的。
功率要求:不宜太大,太大会使样品飞溅或起泡沫。容器选择:有多少的样品就先多大的烧杯,这样也是有利样品在超声中对流,提高破碎效率。
4、日常保养中,用完后用酒精擦洗探头或用清水进行超声。
热电阻的信号连接方式是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。
目前热电阻的引线主要有三种方式
1、二线制:
在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
2、三线制:
在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的常用的。
3、四线制:
在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。