工业温度测量,最常用的两种传感器就是热电偶和热电阻(RTD)。这两种东西看起来差不多,都是测温度的,但原理、特点、应用场景完全不同。选错了不仅测不准,还可能多花冤枉钱。今天把这个问题说透。
热电阻利用的是金属的电阻随温度变化的特性。最常见的就是PT100——0℃时阻值100Ω的铂电阻。
测温原理:测量电阻值,查表或计算得到温度。
热电偶利用的是两种不同金属接在一起时会产生热电动势的效应。
测温原理:测量热电动势(电压),查表得到温度。
| 参数 | 热电阻(PT100) | 热电偶 |
|---|---|---|
| 测温范围 | -200~+850℃ | -270~+2300℃ |
| 精度 | 高(±0.1~0.5℃) | 一般(±1~2℃) |
| 响应速度 | 较慢 | 快 |
| 价格 | 较高 | 较低 |
| 信号 | 电阻信号 | 电压信号 |
| 需要供电 | 不需要(测量电阻) | 不需要(测量电压) |
| 类型 | 测温范围 | 特点 |
|---|---|---|
| K型(镍铬-镍硅) | -200~+1300℃ | 最常用,便宜 |
| S型(铂铑10-铂) | -50~+1480℃ | 精度高,铂铑合金 |
| R型(铂铑13-铂) | -50~+1480℃ | 与S型类似 |
| N型(镍铬硅-镍硅) | -270~+1300℃ | K型升级版 |
| E型(镍铬-铜镍) | -200~+900℃ | 灵敏度高 |
| J型(铁-铜镍) | -210~+1200℃ | 适合还原气氛 |
| T型(铜-铜镍) | -200~+400℃ | 适合低温 |
最常见的热电阻,0℃时阻值100Ω。精度高,稳定性好,是工业标准。
0℃时阻值1000Ω。灵敏度比PT100高10倍,适合远距离传输。
500℃以下优先选热电阻,500℃以上只能用热电偶。
精度要求高(±0.5℃以上)选热电阻。
需要快速响应(如火焰检测)选热电偶。
热电偶便宜,热电阻贵。
强腐蚀环境选特殊保护管的热电偶。
不需要,热电偶自己产生电压信号。
热电偶测量的是两个端点的温度差,必须知道冷端温度才能算出真实温度。
热电阻可能因振动、过热、腐蚀等原因损坏。定期检查很重要。
钨铼热电偶可以测到2300℃以上。