铂热电阻十篇

铂热电阻篇1

[关键词]PT100铂热电阻；错误接线；二次仪表电阻

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0071-01

对于PT100铂热电阻来说，属于一类较为常用的测温元件，比如：在斗轮堆取料机的减速箱当中，便会安装PT100铂热电阻，以此作为测温元件；此过程中，主要的工作原理为：利用二次仪表，把PT100铂热电阻组织变送成为实际温度，进而使减速箱的油温保护得到有效实现[1]。然而，基于实际应用过程中，通常会出现二次仪表呈现的温度比减速箱的实际油温（由水银温度计测量出来的结果）高出5℃到8℃的情况。通过严格的实验观察、分析，结果显示：因PT100铂热电阻在接线方式上存在错误，进而导致测量误差的发生。从测量误差的排除角度考虑，本文对“PT100铂热电阻错误接线与二次仪表电阻测量回路”进行分析意义重大。

1.关于PT100铂热电阻测温原理的分析

铂热电阻阻值会在温度发生改变的情况下而随之改变，通常情况下，铂热电阻的阻值也会随着温度的升高而变大。以《GB/T30121-2013工业铂热电阻及铂感温元件》为标准，将铂热电阻的温度用“t”表示，将t℃条件的铂热电阻阻值用“Rt”表示，将0℃条件下的阻值用“Ro”表示，那么铂热电阻阻值的计算公式为：

-200

0≤t

在上述计算公式当中，A、B、C均为常数，A为3.9083×10-3；B为-5.775×10-7、C为-4.183×10-12。

对于PT100铂热电阻来说，其基于0℃条件下，阻值是100Ω，而在100℃条件，则其组织大概为138.5Ω[2]。所以，在对PT100铂热电阻的精准阻值测量出来的条件下，才能够获取PT100传感器所处的温度。

2.对PT100铂热电阻测温出现的误差的解析

不管是在斗轮堆取料过程中，还是在装船机取料过程中，均采用了PT100取料方式。其中，铂热电阻能够使减速箱油温保护得到有效实现。但是，由于需把PT100二次仪表高油温报警输出信号接入机上的连锁保护，所以对PT100的测量精度提出了较高的要求。在实际工作过程中，特别是在夏季，由于所处环境温度偏高，加之PT100铂热电阻测温存在虚高的特点，进而容易致使斗轮堆取料机频繁发生高油温故障，对于此类故障在未能及时有效处理的情况下，会使设备的正常、可靠运行受到很大程度的影响。

从具体应用角度来看，无论是斗轮堆取料机，还是装船机，其PT100铂热电阻都会随减速箱在各个场所布设，但是和PT100铂热电阻相配套应用的二次仪表则集中在斗轮堆取料机和装船机电气房内安装。在二次仪表和铂热电阻间，会有4×0.5mm2控制电缆敷设，实际应用2芯、备2芯，电缆的长度大概在50-70米范围内[3]。经实验发现，把二次仪表在PT100铂热电阻附近临时固定，所测量的温度和水银温度计测量的结果之间对比基本上不存在误差。但是，如果将PT100铂热电阻恢复向偏远的二次仪表接入，那么误差便会在电缆长度增加的情况下而发生增加。此外，因PT100铂热电阻的电阻值会在温度上升的情况下而随之升高，当所测电阻值偏大的情况下，会使PT100铂热电阻测温呈现虚高的现象。从大多数实验来看，因二次仪表和PT100铂热电阻间的电缆本体电阻阻值偏高，进而引发测量误差[4]。综合考虑，便有必要给出PT100铂热电阻接线的正确方法，进而使测量误差的发生得到有效解决。

3.对PT100铂热电阻接线方法的解析

因二次仪表和PT100铂热电阻间电缆电阻是客观存在的，所以有必要给予规范、科学的技术手段，使电缆电阻引发的测量误差得到有效排除。以三线制热电阻测量方法为例，主要组成元件包括：①恒流源电路；②电阻测量回路；③模数转换电路；④滤波增益回路；⑤单片机。现对其电阻测量回路进行重点解析，左半部分为三线制铂热电阻，右半部分为三线制铂热电阻测量回路。并可得出：（1）在此次测量回路当中，具备恒流源输入I；（2）所需测量的铂热电阻为RTD，如果将RTD铂热电阻电压设置为VR，那么热电阻到二次仪表的线路等效电阻有Rw1、Rw2、Rw3；因线路长度保持一致，所以有Rw1=Rw2=Rw3；（3）将运算放大器A3反向输入端电压设置为V-，将同相输入端电压设置为V+，输出端电压设置为VA3。以测量回路为依据，便可以进一步得出VA3=VR。

因在此测量回路摄入为恒流源，那么根据所测获取的运算放大器A3的输出端VA3，便能够将VR电压并换算获取出RTD电阻值，然后对此阻值采取相应的处理，便能够将热电阻温度求解出来。从中可知，此三线制测量方法使PT100测量回路当中PT100传感器到二次仪表的线路电阻产生的误差得到有效排除[5]。此外，在对PT100铂热电阻接线方法进行合理调整的基础上，把之前四芯电缆没有接入的第三芯投入应用，保证PT100铂热电阻接线方法转变为三线制，便使测量误差得到有效解除，进而使PT100铂热电阻测温精度得到有效保证。

结合上述研究可知，基于PT100铂热电阻三线制接线方法是一种非常理想的方法，主要的优势包括：其一，成本低廉；其二，接线简单；其三，应用广泛。所以，基于PT100铂热电阻三线制接线方法可作为优先，以此使测量误差的发生得到有效控制。

4.结语

通过本文的探究，认识到当PT100铂热电阻接线方法不正确或受到一些因素的影响下，会引发测量误差。因此，便有必要给出PT100铂热电阻接线的正确方法，进而使测量误差的发生得到有效解决。在本次研究过程中，通过对关于PT100铂热电阻测温原理的分析，解析了PT100铂热电阻测温出现的误差，进一步给出了基于PT100铂热电阻三线制接线方法。实验结果表明：基于PT100铂热电阻三线制接线方法具备多方面的优势，即：成本低廉、接线接单、使用广泛，能够使测量误差的发生得到有效控制。因此，可以选择基于PT100铂热电阻三线制接线方法。此外，近年来不少学者表明PT100铂热电阻四线制接法也是一种理想的接法，从测量精度角度考虑，有必要进一步对PT100铂热电阻四线制接法进行进一步探究。

参考文献

[1]隋洪岗.PT100温度传感器在温度数据实时监测系统中的应用[J].电脑开发与应用，2011，04：64-65.

[2]秦彩霞.温度仪表的选型与应用[J].仪器仪表用户，2013，06：77-79+96.

[3]阮晓飞，郭盈盈，张婧.化工企业温度测量系统误差分析方法及对策[J].仪器仪表标准化与计量，2014，01：40-42.

铂热电阻篇2

就是这种材料对温度非常敏感。温度稍有变化，它的性质就会出现明显改变。常见的热敏材料有：热敏陶瓷材料、热电偶材料和铂热电阻。

1、热敏陶瓷材料包括：PTC、NTC热敏电阻陶瓷、CTR临界温度热敏电阻陶瓷、PCT陶瓷发热体等。温度热敏感陶瓷材料都是经过陶瓷半导体化，有单晶半导体陶瓷和多晶半导体陶瓷材料。

2、热电偶材料包括：铂铑和铂铑、铂和铂铑、铜和康铜、镍铬和镍硅、镍铬和康铜等。

3、铂热电阻：常用的有热敏电阻，包括正温度系数PTC和负温度系数NTC的热敏电阻，以及临界温度热敏电阻CTR。

（来源：文章屋网 ）

铂热电阻篇3

奇特的金属特性

金为黄色贵金属。熔点1063℃，密度为每立方厘米19.30克，导电性仅次于银。其化学性质极为稳定，不与氧作用，也不溶于酸和碱，但溶于王水(硝酸与盐酸1:3的混合液)及氰化钠或氰化钾溶液。金的延展性极好，可轧成0.00001毫米的金箔或拉成每米重量只有0.5毫克的细金丝。俗话说“真金不怕火炼”，若放在火中烧，表面仍然光彩夺目便是金，而表面因氧化而失去光彩则是别的金属。

银是一种白色贵金属，熔点为960.8℃，密度为每立方厘米10.5克。其最突出的特点是具有极好导热性、导电性、对光的反射性和很好的延展性。1克银可拉成1800米长的细丝或轧成厚度为十万分之一毫米的银箔。银是一种低毒金属，在劳动场所，银的允许浓度为每立方米0.01mg。过多摄入银对肝有害，而且会使眼膜患银皮症。

铂族金属中的铂与锇、铱、钯、铑、钌性质相近，人们习惯以铂作为主要代表。这种贵金属色银白，俗称“白金”。熔点为1769℃，密度为每立方厘米21.45克。质软，可锻造、轧制和拉拔成棒、片和线。化学性质稳定，在高温下，直至熔点也不易被氧化；室温下，除王水外，几乎不与所有化学试剂起反应。在所有易加工的材料中，铂及其合金是最耐腐蚀的。铂还有稳定的电阻、电阻温度系数和良好的热电性能。在所有的矿石中，铂族金属总是共生，以铂、钯的量最大，约占总量的90％。

颇高的应用价值

贵金属的应用价值很高，在人类历史的发展过程中不断作出贡献。金主要用于作首饰和货币储备，在工业和医学上也有应用。它可以用来制作反射红外线的特殊滤光器、陶瓷和玻璃的着色剂。在电子、航空工业中作表面涂层、焊料、镀层和重要零件。在宇宙航空工业中作热控仪表、滑动和滚动元件。在人造纤维工业中用金铂合金做喷丝头。金还是上等的牙科材料，用来镶补损害的牙齿。此外，金的同位素常在医疗上用作示踪原子。

银自古至今都和人们紧密相伴。古时候，银及其合金大量用于制造货币和装饰品。近代主要用作感光材料和电工材料，可制造各种接触点，真空管及X射线管零件，也可作焊接电阻、永磁、测温仪表材料及轴承材料。银基焊料有银―铜和银―铜―锌等合金：银―铟―镉合金用于反应堆控制材料，银―锰―铝永磁合金可作为小型测量仪表的磁簧等，银的卤化物(溴化银、氯化银及碘化银)是好的感光器材用料。银还可以用作电镀，保险丝、聚光器和荧光屏等方面。银是细菌的天然杀手，2000多年前，人们就发现了银有灭细菌的功能。实验证实，在1吨水中只要有半粒米大小的银盐，经30分钟后，对痢疾、伤寒、沙门氏、霍乱等各种病菌都有杀灭能力。所以，宇航、舰艇上的净水装置首选银剂。近一个时期，抗菌商品很多，从床单、内衣、袜子、地毯到电冰箱、洗衣机、电话机、厨具等等，大都选用银来做抗菌剂。

铂及其合金化学稳定性很高，在石油化学工业中可以用作催化剂。另外还可用来做耐腐蚀的仪表、仪器的零部件，如铂器皿、铂电极、电阻温度计、铂铱合金陀螺仪导电环、笔尖、钟表仪器、轴承等。在电子工业中，铂可以用作电阻、继电器、火花塞电极、电触头、热电偶及印刷线路。铂―铁和铂―钴合金具有高磁性，可作永久磁体。铂铑合金可作高温发热元件，同时还是生产玻璃纤维的喷嘴和拉模的良好材料。在生产优质光学玻璃和化合物单晶拉制时，必须用铂作容器内衬或高温反应坩埚，才能保证质量。铂在人体溶液的作用下，通过化学反应生成的“顺氯氨铂”化合物，习惯称之为“顺铂”。试验证明，顺铂具有很强的抗癌能力，对于抑制癌症发展和缓解癌情有良好效果。

贫乏的蕴藏储量

黄金在地球上的储量极少，其含量只占地壳的十亿分之五左右。主要以游离状态存在。按目前的年产量计算，过不了50年就会被采光。科学家们研究表明，浩瀚的大海里面黄金储量相当丰富，全部海水中约有黄金千万吨左右。在太空中有一个叫“巨蟹座K星”的恒星，它的黄金含量，据说是该星质量的十万分之一，估计约有1000亿吨，数字非常惊人。不过，就当前的情况来看，开采海洋和太空中的黄金还有许多问题需要解决，只能作为未来的课题来考虑。目前，南非黄金产量居世界第一，最高年产黄金曾突破1000吨大关。南非有着世界最大的黄金矿，在奥兰治河的支流瓦尔河流域，金矿区连续排列成一个半圆形，人们把它叫做“金弧带”。

世界上银的储量也不多，且集中在少数一些地区。其中，墨西哥银矿资源丰富，储量居世界前列，是世界首位银生产国。至于铂族金属在世界上的储量则更为稀少。早期，铂矿来源于哥伦比亚。现已探明储量较大的国家有：’南非储量S万吨，俄罗斯储量5900吨，加拿大储量250吨：美国储量250吨。由于把铂族金属从矿石中提取出来相当困难，因此，铂族金属的产量不大，通常以盎司计量(1盎司=28.3495克)。据统计，每年要是有1万吨白银和1千吨黄金进入国际市场，而铂族金属只有70多吨。相比之下，差距很大。

多样的回收方法

为了尽最大可能减少对金、银和铂族贵金属的消耗，科研人员采取了很多切实有效的方法，来进行加工和回收。

银矿产出的银较少，所以，从工业废料(如感光材料和镀银器件等)中回收是银的重要来源之一。在餐具和装饰品中获得的银废残料中，一般含有80％或92.5％的银。照相工业使用的银，大约有50％残留在定影液中。电工部门在制造电触点的各个工艺程序中会产生一定数量的废银屑。电子工业镀银开关元件、化学工业使用的含银催化剂、银质设备、镀银器皿或管路，都有大量的银可以回收。存档的x射线底片和电影胶卷，其存储期超过限定的周期后，则成为再生银延续不断的来源。科学家实验发现，对含银定影液，采用电解法可以产生纯度很高的致密粗银，或是用化学还原法获取含银10％～60％的泥浆状富集物。

铂热电阻篇4

关键词 电热恒温干燥箱；温度偏差；不确定度

中图分类号 TH811 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）19-0254-02

1 测量概况与方法

测量依据为JJF1101-2003 《环境试验设备温度、湿度校准规范》。测量环境为湿度：55%RH，温度：22 ℃，气压：100 kPa。测量标准为CONST316型多功能温度校验仪、低压精密电势开关、铂热电阻（A级）。测量对象为电热恒温干燥箱，型号：YTX-PO1000，控温范围10～200 ℃，生产厂家：东莞市源泰鑫试验设备有限公司。

测量方法：按照JJF1101-2003《环境试验设备温度、湿度校准规范》中规定，在电热恒温干燥箱内部选择测量点布放温度传感器，在被测对象控温范围内选择包括控温上限和用户常用的4个测量点，分别为30、90、150、200 ℃，将被测对象温度传感器设定到要求温度，待设备正常工作稳定后每2 min记录测试点温度1次，30 min内连续测量15次[1-3]。

2 数学模型

Δtd=td-to-Δto （1）

式（1）中，Δtd为温度偏差（℃）；td为被检设备温度显示仪表显示的温度（℃）；to为数字温度显示仪读数（℃）；Δto为温度测量装置的修正值（指整体检定）（℃）。

3 方差和灵敏系数

式（1）中，td、to、Δto互为独立，因而得出：

c1==1，c2==-1，c3=-1

故uo2=u2（t）+u2（t）+u2（Δ t） （2）

4 不确定度来源及分析

4.1 测温传感器引起的不确定度分量（u1）

对于铂热电阻，按照JJG229-2010《工业铂、铜热电阻》计量检定规程的最大允许偏差，A级为±（0.150+0.002|t|），B级为±（0.300+0.005|t|），|t|是以摄氏度表示的温度的绝对值[4]。

在校准试验中采用A级Pt100型热电阻，其允差E=±（0.150+0.002×|t|）℃，校准温度点选取30、90、150、200 ℃为例，符合均匀分布k=，其值见表1。

4.2 电测设备不确定度分量（u2）

根据使用说明书，可知试验所使用的CONST316型电测设备测量电阻四线制的准确度：ΔE=±（0.01% RD+0.005% FS）Ω。选取30、90、150、200 ℃为测量点，符合均匀分布k=，根据Pt 100热电阻温度对照表，求得u2见表2。

4.3 转换开关引起的不确定度分量（u3）

根据使用说明书，低电势转化开关，接触电阻小于0.03 Ω。则：换算成温度值为0.077 9 ℃，均匀分布k=（表3）。

4.4 测量重复性导致的标准不确定度分量（u4）

在30、90、150、200 ℃测量点的各转换点上，分别进行15次独立重复测量，得到各测量列及标准偏差见表4。

综上所述，温度试验箱校准结果的不确定度来源于：测温传感器的不确定度分量u1、电测设备不确定度分量u2、转换开关不确定度分量u3和多次独立重复测量引入的不确定度分量u4（表5）。

5 合成标准不确定度uc

根据式（2），得出uc=，计算出合成标准不确定度（表6）。

6 扩展不确定度

以上各标准不确定度分量相互独立，其合成接近正态分布，取置信水平P=0.95，查t分布表得k=2。

则U95=kuc=2uc，计算结果见表7。

7 参考文献

[1] JJF1101-2003环境试验设备温度、湿度校准规范[S].北京：中国计量出版社，2003.

[2] 施昌彦.测量不确定度评定与表示指南[S].北京：中国计量出版社，2005.

铂热电阻篇5

关键词：电动机；过热保护；测温

电动机保护装置已经渗透到所有发电、供电、用电系统等领域，影响广泛。一般来说，电动机损坏大部分是由于绕组过热或者绝缘性能降低引起的，因此对电动机保护的最有效方法就是直接检测绕组或轴承的实际工作温度，因此，文章将就电动机的过热保护及测温元件进行详细的阐述和分析。

1 电动机保护概述

实际上，对于中小型三项异步电动机运行过程中所采用的测温元件及过热保护可以划分为以下两类：第一类是热敏开关、热敏电阻等定值式温度传感元件，第二类是铂热电阻和电热偶。此外，还包括防潮加热带，其可以确保潮湿环境下电动机保持正常工作。通常情况下，温度传感元件要按照已有的规范和标准进行布设，将其安装至电动机相应位置上，以保证电动机的正常运行。不管是因为过电流、欠电压、过电压、缺相的影响，还是由于堵转、过载的限制，都可以借助电机绕组的温度升高来给予直接的表现，并且该信号可以及时的传送至电机温度保护器或控制仪上，并实现电源的切断操作，以保证电动机的正常运转。

2 电动机常用的测温及过热保护元件

2.1 热敏开关

实际上，MK1型热敏开关在电机局部超温保护阶段得到了广泛的应用，在进行AR225S-4SB3型号电机制造过程中，可以选择MK1.150.D.K.2000.300热敏开关，并根据相关规范和标准使其在电机端部绕组线圈中正常工作，同时对其进行针对性的绑扎固定，并将其和线圈一同进行浸漆烘干。如果电动机运行阶段，所测量的线圈温度大于热敏开关设定的动作温度时，就会使控制器电源断开，确保电动机的正常运行。此时就要求根据电动机的绝缘等级来选择不同温度的热敏开关。除此之外，也可以将热敏开关埋置在电动机轴承盖上，并和电动机线圈的热敏开关进行串联，当某一轴承温度上升到规定数值时，该点的热敏开关就会自动断开，使电动机断电。

2.2 热敏电阻

一般会选择PTC热敏电阻对电动机进行保护，因为其具有较小的体积和热容量，具有较高的反应速度。在电机的过电压、欠电压和过载保护中可以有效的发挥作用，同时还能够实现电机的缺相起动保护。但是在使用过程中，需要配备与之对应的GRB电机过热保护器，以确保其能够正常运行。在进行电动机制造过程中，最好将PTC热敏电镶嵌至电动机线圈内部，对于三相电机来说，其一般需要借助三支串联的热敏电阻，并使其与电动机A、B、C三相线圈连接在一起，对其进行针对性的压紧绑扎，绑扎完成之后对其进行浸漆，同时还需要按照要求将其引线与接线盒内部有效的衔接在一起。当电机线圈的温度非常的趋近于绝缘等级温度时，则会使PTC热敏电阻的阻值明显提升，同时将相对应的信号及时的传送到GRB电机过热保护器上对其信号进行分析和处理，以确保对电动机的保护。在保护MZ6型电机阶段，一般会选择PTC热敏电阻，例如将MZ6-150-DK-1000应用到YQ2-200L-4-CIRO-PTC电机中；将MZ6-155DS0应用到Y2-200L-4VF电机中。对于上述较为敏感的电阻型号，其中的150和155表示各仪器控温点的数值。如果电动机无法根据相关规范和标准来进行PTC热敏电阻的安装，则需要将电动机的端盖打开，并使PTC热敏电阻借助AB胶粘在线圈上，将其中的引线与接线盒内部相对应的位置进行连接，从而保证其运行温度降低20℃。

2.3 热电偶

对于轴承测温、电机绕组和超温保护而言，一般会选择热电偶，最常见的热电偶包括WRF铁-铜镍热电偶（J偶）和WRN镍铬-镍硅热电偶（K偶）两种。其中前者的测温范围为-40～750℃，后者的测温范围为-40～1300℃；因此，J偶具有较高的分辨率，而且明@高于K偶。对于WRF-X型热电偶而言，通常需要将热电偶嵌入至绕组端部线圈内部，然后按照要求对其进行绑扎固定，完成之后要对其进行浸漆烘干，并按照要求将专用的仪表相连接。而WRF-M型热电偶而言，最好把电机轴承室打一孔，并把轴承测温安装到电动机相应的位置，以实现传感器端面与轴承外环的有效连接。

2.4 热电阻

WZP铂热电阻传感器在电动机的过热保护中用途比较广泛，而且实现对温度的准确测量。实际上，WZP铂热热电阻传感器具有较高的精准度和灵敏度，并且线性温度阻值要优于其他电阻式热传感器，因此，将其与KLB智能温度控制仪有效的连接在一起，可以直观的呈现轴承及线圈的实际温度。

小型电机（H355）铂热电阻往往需要选择WZP-3×16-T。在对其进行安装的过程中，一般要求在电机绕组端部线圈内嵌入传感器，并按照要求对其进行紧绑扎固定，同时引出引线，并使其与接线盒内部相应的位置连接在一起。

WZPM属于轴承用铂热电阻，在使用其过程中往往需要将电机轴承室打一孔，并按照相关规范和标准绞相应的丝扣，以实现传感器端面与轴承的外环的有效连接。

3 防潮加热带

电动机的过热保护中，KBQ型防潮加热带应用比较广泛，其可以确保潮湿环境下电动机的正常运行。通常情况下，当电机停止工作后，KBQ型防潮加热带将会立刻进入作状态，其能够使电机绕组的温度维持在比正常温度高出5℃的状态，避免由于电机线圈绕组结露在外面，提高电动机的运行效率。例如：对于Y2-315L1-8RK电机来说，其一般会选择KBQ308C防潮加热带，并且根据其中心高的不同从而选择不同的规格标准并应用到不同的电机中，当电动机的型号为H225-H280时，要求选择KBQ306A（B），当电动机的型号为H180-H200，要求选择KBQ305A（B）。实际上，防潮加热带的型号需要根据电动机的具体工作状态而定。通常情况下，需要在电机绕组端部外圆上安装KBQ型防潮加热带，而且需要先清理干净绕组端部，再按照要求把防潮加热带绑扎固定在其外圆上，引出电机引线与防潮加热带引线。此外，在电机正常通电阶段，防潮加热带会立刻停止工作，反之当电机断电后，防潮加热带将会开始加热工作。

4 结束语

通过对电动机的过热保护及测温元件进行分析，能够及时的了解和掌握运行阶段电动机中可能出现的问题，并对其进行实时监控，从而更好的发现电动机设计和运行阶段存在的缺陷，并对其进行及时的改正，以确保其正常运行。文章就电动机的过热保护及测温元件进行了分析，希望给相关从业人员一些启示。

参考文献

[1]侯小利.浅谈电动机的过热保护[J].黑龙江科技信息，2015（36）：170.

铂热电阻篇6

关键词：温度控制 仪表测量自动化

温度不能直接加以测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性，来进行间接测量。利用热平衡原理，我们可以选择某一物体同被测物体相接触来测量它的温度，当两者达到热平衡状态，选择物体与被测物体的温度相同，通过对选择物体的物理量的测量，便可得到被测物体的温度数值。其中，热电阻温度计和热电偶温度计在化工产业中得到了大众的认可，在我厂工艺流程中热电阻温度计是不可缺少仪表元器件之一。

一、热电阻的测温原理、特点：

热电阻是中低温区常用的一种测温元件。热电阻利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀的缠绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度最高。

二、 热电阻的结构特点

热电阻通常和显示仪表、记录仪表和变送器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从 -200℃ 至 + 600℃ 范围内的液体、蒸汽和气体介质及固体表面的温度。

（ 1 ） WZ 系列装配热电阻：通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成，具有测量精度高，性能稳定可靠等优点。实际运用中以 Pt100 铂热电阻运用最为广泛。

（ 2 ） WZPK 系列铠装铂热电阻：铠装热电阻是由感温元件、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它有下列优点：体形细长，热响应时间快，抗振动，使用寿命长等优点。

（ 3 ）隔爆型热电阻：隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把接线盒内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引起爆炸。

（ 4 ）端面热电阻：端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝缠绕制成，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量表面温度。）

电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

三、热电阻测温原理及材料

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

我们单单从以上大篇幅的介绍不难看出，热电阻温度计在当今科学技术如此发达的今天得到了较理想的运用。那么热电阻在化工厂在线工作过程中会出现的状况又有那些呢？环境温度的影响，材质材料质量的影响，导线电阻内阻串进其热电阻的影响等等该如何去解决呢？

在现场维护工作中，我们常常会遇到某一个温度计显示仪表指示值低或示值不稳定、显示仪表指示很大、显示仪表负值、阻值与温度的函数关系发生变化的等这些情况。我们该如何去处理呢？如果是显示仪表指示低或者不稳，我们应该拆掉热电阻温度计，检查热电阻温度计的保护管内是不是有了金属屑、灰尘、接线柱是不是有积灰，另外我们还可以用万用表测量看是不是热阻出现了短路的现象。如果显示仪表指示无穷大、很大的情况，我们可以考虑热电阻会不会出现断路，引出线会不会断路。如果指示为负值，那接线出错，热阻短路就很有可能成为发生此种情况的原因所在。如果温度-电阻值函数关系有变，我们应该考虑电阻丝有可能受到了腐蚀发生变质情况。通过以上思路我们可能很快就能找到其故障原因。

当然，随着热电阻在工业企业的广泛应用，它的种类也出现了很多，如普通型热电阻，从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。还有铠装热电阻，也是我厂用的最多的，铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2--φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。再就是端面热电阻、隔爆型热电阻等很多种类。根据合适的工况使用不同种类是很有必要的。

四、热电阻温度计的改进

这种改进已经进行很久，从事现场仪表工作来看，要掌握好现场仪表的运行情况，需要几年或者是十几年的经验才可以做到，仪表工需要掌握的知识面很宽很广，要靠一天两天，一年两年是远远达不到的。下面就我所了解的谈一谈，在导线电阻对测量的影响方面，工业上采用了三线制、四线制的接线方法，在热电阻与显示仪表的实际连接中，由于其间的连接导线长度较长，若仅使用两根导线连接在热电阻两端的话，导线本身的电阻就会与热电阻串联在一起。造成测量误差。三线制的接法就是在热电阻的一端与一根导线相连，另一端与两根导线相连，与一个电桥配合，桥路平衡（四个桥臂电阻相等），在平衡状态下可以消除导线电阻的影响。

本文对仪表理解的肤浅，不够深入，同时也知道了自己以后努力的方向。在提技术方面合理化建议这个问题上，说不上建议，只是谈一谈我的想法，在仪表定点的过程中，由于是根据PID图与现场情况定点，发现有些测点仪表在以后的现场仪表维护过程中是很不方便的，我想是不是可以通过协调，在不影响测量的情况下，结合工艺要求与以后的现场仪表维护来定点定位，以达到既满足了测量要求又方便了维护的效果。

随着现代科技进步,自动化得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。为了保证生产过程安全、可靠的运行,要随时对生产过程中使用的仪表进行维护和校准。只有保证仪表的安全可靠性自动化仪表才能发挥更大的效能。

参考文献：

铂热电阻篇7

关键词：Ptl00；PLC；模拟量模块；炉温控制

中图分类号：TP301

文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2011)02-0044-03

0　引言

温度控制系统在现代物联网控制技术中具有广泛的应用，同时在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统、基于PLC的温度控制系统、基于工控机(IPC)的温度控制系统、集散型温度控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)等。本文设计的运料小车炉温控制系统主要采用PLC和热电阻结合进行系统采集控制。

1　热电阻式传感器的应用

热电偶或热电阻传感器可把温度信号转换成电信号，再将该信号送入变送器的输入网络，该网络包含调零和热电偶补偿等相关电路。经调零后的信号输入到运算放大器进行信号放大，放大的信号一路经V／I转换器处理后以4～20 mA直流电流输出；另一路经A／D转换器处理后送到表头显示。变送器的线性化电路有两种，均采用反馈方式。其中对热电阻传感器可采用正反馈方式进行校正；对热电偶传感器，则可采用多段折线逼近法进行校正。

1.1Pt100热电阻传感器工作原理

变送器除有传感的功能之外，还有放大整形的功能，输出为标准的控制信号。Pt100变送器可将传感信号转换成统一的标准信号(4～20 mA DC，0～10VDC)。本设计中，铂电阻输入一个微弱的电压信号通过变松器可转换成一个标准的4～20 mA电信号。

1.2铂电阻工作原理

热电阻是利用物质在温度变化时本身电阻随之变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分(温度元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测量的温度为感温元件所在范围内的平均温度。

1.3SBW系列Ptl00温度变送器及其硬件连接

SEW系列Ptl00温度变送器的实物图和硬件接线方法如图1所示。

由图1所示的变送器实物图可知，使用时可以将变送器和热电阻按照两线制或三线制方式连接好，也可以直接选用一体化温度变送器。温度变送器的硬件连接如图2所示。使用时，将该变送器串联24 V直流电源，负载端就可以直接得到变送器输出的4～20 mA的直流信号。本系统采用PLC模拟量模块采集温度信号，可以如图2所示串联一个标准负载电阻，以把电流信号转换成0～10V的电压信号输入到PLC模拟量输入端。

2　炉温控制系统方案设计

本项目的主要任务是设计一个炉温控制系统，其工作过程是：小车进入炉膛，处于室温的炉膛通过温度传感器将温度转换成电压信号，由ST接口将模拟的电压信号输入给PLC，在PLC内部与温度设定值进行比较和计算，之后，PLC模拟量输出口的输出电压接通炉丝，小车的工件开始加温，工件的加温温度可根据工艺要求来设定。当炉温达到设定值时，保温10 s，电炉丝关断停止加热，小车退出炉膛，工件自然冷却，然后在20 s后启动下一循环。图3所示是加热炉控制系统生产线示意图。

3　PLC控制器及其电路

炉温控制系统中的控制器采用西门子的PLC―CPU224XP，该机型是西门子最新的200系列PLC中的新型控制器，具有数字量和模拟量模块，且有两路串口通讯端口。图4所示是本系统中的控制系统外部接线图。

4　软件程序设计

采用S7―200的编程软件能直接进行编程通讯，实现模拟监控功能，结合工控组态软件也能进行上位机开发。图5所示是其控制工作流程，按照该炉温控制流程要求可以编写程序，并设置PLC的输入输出点，还应对应控制柜上按钮进行编号。

4.1温度采集及其处理

将铂电阻Pt100放到电热炉中采集到电流信号后，通过变送器转化成标准电信号再送人PLC(模拟量输入端子A+、M)中，PLC和PC机用PC／PPI串口通讯线送入梯形图(LAD)程序中，这样，就可以将其转化成温度数值了。温度采集后的温度处理程序如图6所示。

4.2LED数码管显示控制

本设计中温度的设定值可通过LED数码管显示出来。以便在工作过程中对温度设置更加直观。LED数码管显示控制程序如图7所示。

铂热电阻篇8

[关键词] 空燃比；传感器；结构原理；检修

随着社会的进步，汽车工业的不断发展，汽车尾气排放问题越来越被人们所关注，相关的汽车尾气排放标准也越来越严格，为了达到尾气标准，各种汽车控制装置正不断地装到汽车上。氧传感器作为有效控制尾气排放的重要装置，能够给发动机电脑（简称ECU）提供混合气空燃比反馈信号，并使发动机在各种不同的工况下，都能达到控制理论空燃比（14.7:1）的目的，实现闭环控制，使三元催化转换器达到最佳的转换效果。空燃比传感器作为新型的氧传感器，能在发动机不同工况时，准确地检测废气中氧的浓度，并及时地把信号传给电脑进行精确计算和控制混合气浓度，使发动机实现较理想的空燃比，燃烧更好，动力更足，油耗更低，排放污染更少，现在已在许多新的车型中逐步推广使用。

1 氧传感器的类型

传统的氧传感器一般为杯型，传感器元件围着一个加热器，空燃比传感器一般为平面型，传感器最基本的部分是夹在两个铂电极之间的氧化锆固态电解质。全范围单腔限流平板型空燃比传感器的传感元件多了一个特殊设计的限制空气扩散的扩散阻力层，并有一个封闭的空气腔。空燃比传感器的加热器采用氧化铝制成，具有较好的导热性能和绝缘性能，以使传感器元件和加热器结合在一起，提高了传感器的加热性能。

2 工作原理

空燃比传感器可能比传统的氧化锆型氧传感器能更精确地控制燃油，目前多数新型汽车采用了能够精确测量实际空燃比数值的全范围空燃比传感器，它代替了传统的氧传感器。

2.1 稀混合气浓度情况下

在实际空燃比数值大、混合气稀工况条件下，尾气中氧气较多，实际空燃比数值越大、混合气越稀，尾气中的氧气就越多。发动机电脑ECU在空燃比传感器两个铂电极间施加了电压。当尾气中的氧气穿过空燃比传感器扩散阻力层后，接触到空燃比传感器尾气侧铂电极得到电子后被电离，氧离子流过氧化锆固态电解质后到达空燃比传感器空气腔侧铂电极失去电子后中和，从而形成了电流（如图2所示）。由于特殊设计的扩散阻力层作用，使通过扩散阻力层的氧气形成的限制电流正比于尾气中的氧气浓度。

参考文献:

[1] 范道钢.空燃比氧传感器[J].汽车维修与保养,2006(4):55-56.

[2] 韩玉敏.排放控制系统[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3] 王凯明,朱军.汽车排放治理技术指导[M]. 北京:机械工业出版社,2006.

[4] 龚金科.汽车排放污染与控制[M]. 北京:人民交通出版社,2005.

[5] 赵英勋.汽车检测与诊断技术[M].机械工业出版社,2004,8,3―5.

The Mechanism and Maintenance of Air-fuel Ratio Sensor

Chen Chengchun

(Fujian Communication Vocational College, Fuzhou 350007, China)

铂热电阻篇9

关键词：水压机 西门子PLCMODEBUS通讯协议 以太网通讯协议

自由锻造水压机是我们北方重工压延设备分公司的主打产品，水压机在机械工程中主要用于锻压工艺。它的特点是：工作行程大，在全行程中都能对工件施加最大工作力，能更有效地锻透大断面锻件，没有巨大的冲击和噪声，劳动条件较好，环境污染较小。水压机特别适用于锻压大型和难变形的工件。水压机分为自由锻造水压机、模锻水压机、冲压水压机和挤压水压机等。我公司向德润重工集团提供的压机为自由锻造水压机，规格为72MN, 该系统分为水泵站和压机两部分。

1本系统中水泵站部分主要需要电气控制的元件有：

1.1.高压水泵电机 ， 技术数据型号:Y500-6 功率：710KW

电压：6KvIP2 数量7台,

1.2.油泵电机 ， 技术数据电压：AC380V 功率:2.2KW 数量7台，

1.3. 减速机油泵电机， 技术数据电压：AC380V 功率:0.82KW 数量7台，

1.4乳化液搅拌箱电机，技术数据电压：AC380V 功率:1.5KW 数量1台，

1.5 冷却循环电机，技术数据电压：AC380V 功率:,30 KW 数量1台，

1.6电机防潮加热器,技术数据电压：AC220V 功率:0.2KW 数量7台，

1.7二位五通单电控换向阀 电压：DC24V 数量12个，主要用于控制高压水泵及液压闸阀，

1.8 双金属温度计，技术数据型号：WSSX-401电压：DC24V或DC24V以下，主要用于测量实际温度值，

1.9液位显控器，技术数据型号：JB/T2001.58-1999 电压：DC24V

200m以下的纯阻负荷 N=12发讯点数：12点

1.10需要监控的铂热电阻和压力开关等。

2本系统中水压机部分主要需要电气控制的元件有：

2.1液压站油泵电机，技术数据型号：Y160L-4-B35功率：15kW电压AC380V电流30.3A，数量2台

2.2液压站冷却电机，技术数据型号：Y112M-6-B35 功率：2.2kW电压AC380V电流5.6A，数量1台

2.3比例阀，技术数据型号：DHZO-AE-07.1-S5/E 线圈电压DC12V 数量2台 主要用于液压伺服泵站控制主分配器和液压伺服泵站控制移动工作台分配器，

2.4绝对值型编码器，技术数据电压:DC24V 主要用于移动工作台的移动位置，主分配器转轴和移动工作台分配器的位置检测，

2.5需要监控的铂热电阻和压力开关和位移传感器，限位开关等。

3具体电气控制方案

针对以上的需要电气给予控制的一次元件，决定采用以下电气控制方案：

3.1系统中的泵站部分由七个高压电机控制柜，两个低压电机控制柜和一个PLC控制柜组成，由于需要检测的铂热电阻较多所以采取了用巡检仪来检测电阻温度的控制方式，并且将巡检仪与PLC进行了MODEBUS通讯，以便PLC能实时的监控各个主电机的铂热电阻温度。该PLC控制柜中的PLC部分的元件全部采用西门子公司产品具体组成如下：

中央处理单元 6ES7315-2AH14-0AB0

电源模块 6ES7307-1KA01-0AA0

存储卡 6ES7953-8LG11-0AA0

前连接器 6ES7392-1AJ00-0AA0

365连接器 6ES7365-0BA01-0AA0

开入模板 6ES7321-1BL00-0AA0

开出模板 6ES7322-1BH01-0AA0

模入模板 6ES7331-7KF02-0AB0

MODBUS通讯模板6ES7341-1CH01-0AE0

MODBUS模块密匙6ES7870-1AA0-1YA0

以太网通讯模块 6GK7 343-1EX21-0XE0

触摸屏 6AV6 642-0BA01-1AX1

3.2系统中的压机部分由一个控制柜，二个操作台组成，，将控制柜作为主站，一个操作台，和另一操作台上的触摸屏作为从站通过PROFIBUS-DP通讯网络联到同一个网络上，实现了其内部的DP网络通讯。该PLC控制部分的元件全部采用西门子公司产品具体组成如下：

控制柜部分：

中央处理单元 6ES7 315 2EH13-0AB0

电源模块 6ES7 307-1BA00-0AA0

存储卡 6ES7953-8LG11-0AA0

前连接器 6ES7392-1AJ00-0AA0

开入模板 6ES7 321-1BH02-0AA0

开出模板 6ES7322-1BH01-0AA0

模入模板 6ES7331-7KF02-0AB0

模出模板 6ES7 332-5HB01-0AB0

SM338模块6ES7 338-4BC01-0AB0

操作台部分：

电源模块 6ES7 307-1BA00-0AA0

IM153-16ES7 153-1AA03-0XB0

前连接器 6ES7392-1AJ00-0AA0

365连接器6ES7365-0BA01-0AA0

开入模板 6ES7 321-1BH02-0AA0

开出模板 6ES7322-1BH01-0AA0

模入模板 6ES7331-7KF02-0AB0

3.3泵站和压机之间的通讯

根据技术协议的要求，泵站和压机之间的通讯采用以太网通讯。泵站部分单独选用了一块用于以太网通讯的通讯模板6GK7 343-1EX21-0XE0，压机部分选用的CPU6ES7 315 2EH13-0AB0本身就带有以太网通讯口。通过以太网把双方需要的信息传送开来。

该压机现在已在浙江德润重工公司投入运行，经实际工作检验，该压机性能良好，电气控制技术先进，在同一电控系统中采用多种通讯网络方面也汲取了宝贵的经验。本论文在同类产品中具有借鉴价值。

参考文献：

[1]SIEMENS S7-300可编程序控制器手册

[2]SIEMENS 工业以太网通讯手册

铂热电阻篇10

【关键词】可燃气体报警器

按照襄阳市质量技术监督局、市安全生产监督局、市公安消防支队联合下发《襄质监发【2011】35号》文件要求，2011年襄阳市计量检定测试所对本市已安装可燃气体报警器展开了计量监督抽查检定，按照JJG693-2004《可燃气体报警器》检定规程要求检验项目包括外观及通电检查、绝缘电阻、示值误差、响应时间等技术指标。抽查45个单位，检测232件，经检定可燃气体报警器，合格的有177台件，不合格的55件，总体抽样合格率为76%，不合格率24%。不合格的可燃气体报警器主要是使用单位缺乏计量法律意识，管理不规范，年限过久未进行周期检定起不到报警作用、报警器探头催化敏感元件老化失效、灵敏度、响应时间达不到报警设定值可靠性差、有的报警器损坏后没有及时维修更换等，致使报警器未能维持正常工作状态，给安全工作带来很大隐患。

一、可燃气体报警器的工作原理

可燃气体报警器安装在单个或多个可燃气体浓度将响应探测器工业与民用建筑。可燃气体报警器在日常用的最多的是催化可燃气体报警装置和半导体型可燃气体报警两种类型。酒店，宾馆，家庭，在使用天然气，液化气的地方主要采用半导体式可燃气体报警器，散发可燃气体，可燃蒸汽的工业用地利用催化型可燃气体报警。

催化型可燃气体报警器是经加热熔融铂丝电阻的变化测定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器，在铂丝表面产生氧化反应（无焰燃烧），所产生的热量的铂丝的温度升高，铂丝电阻变化时，因此当温度的铂丝的温度变化，与铂丝的电阻变化率，检测的数据会改变的。

半导体可燃气体报警器是利用半导体表面电阻的变化来确定可燃气体浓度。半导体可燃气体报警装置用于半导体气体传感器具有较高的灵敏度，它处于工作状态时，遇到可燃气体，半导体电阻减小，下降值与可燃气体浓度的相对关系。

可燃性气体报警仪由检测和探测两部分组成，具有检测及探测功能。

二、可燃气体报警器故障分析及对策

可燃气体报警故障的原因是很复杂的，一般来说主要是因为他们不明白的检测器的性能，设备选型不当，使用不当，不按规范要求施工，维修是不够的，不按照国家计量检定周期导致仪器的错位引起的故障。随着可燃气体报警器使用故障原因分析，并提出了如何正确使用可燃气体报警器，尽可能减少故障。

（一）使用者使用不当

用户使用的检测过程中，应重视对可燃气体报警的环境的影响，如空调和采暖设备，如设置和可燃气体报警邻近的排气风扇，可燃气体泄漏将无法充分地蔓延到附近的可燃气体报警器，可燃气体报警原因不能及时检测过程中，易出错的战斗机。还应注意的抗电磁干扰。可燃气体报警器的安装位置，安装角度，保护措施和系统接线应抗电磁干扰。有可燃气体报警电磁环境影响的三种主要方法：电磁波干扰，电源和其他的输入和输出线窄脉冲群以及人体静电。用户应注意的因素，容易引起可燃气体报警等过程中的失败：温度高，水分，灰尘，雨水和其他。我所在对部分设在郊外地带的液化石油气站室外可燃气体报警器检测时，就发现因为安装位置不对，受风、雨、潮湿的影响，可燃气体报警器不能正常发挥作用。另外注意防爆场所可燃气体报警的设置，如散发可燃气体的设备应使用防爆型可燃气体报警，防爆等级应不低于现行防爆规范相应的要求水平。在可燃气体报警器使用用户也应注意避免高温，高湿度，蒸汽，烟雾的地方。探测器不放置物品或悬挂物品。可燃气体报警器，不能移动设备的安装位置。

（二）施工过程不规范

施工过程中不规范的可燃气体报警过程中发生的故障检测。当可燃气体报警装置不靠近可燃气体泄漏，或安装排风扇安装相邻的可燃气体泄漏，不能充分扩散到附近的可燃气体报警，使泄漏的危险不可燃气体检测报警。为附近的气体，可燃气体探测器应安装在住宅厨房的炉子，当家庭使用天然气，煤气探测器安装在天花板吊顶的地方从天花板300mm；当家庭使用液化石油气，气体探测器应安装在离地面超过。可燃气体报警器，如果没有可靠的接地，不能消除电磁干扰，势必影响电压，故障检测的数据是不允许的。因此在施工过程中的可燃气体报警装置应可靠接地。可燃气体报警及接线端子安装在碰撞或容易脆弱，导致电路断路或短路。焊接焊剂必须是非腐蚀，或接头的腐蚀或增加线电阻，正常检测的影响。不下降或下降在探测器。调试后施工，以保证可燃气体报警装置处于正常工作状态。

（三）维护保养

可燃气体报警器检测可燃气体探测器和信息，必须对环境的通信，所以各种环境中的粉尘进入检测器是不可避免的污染气体，通过工作环境使探测器损伤是客观存在的，可燃气体报警器的工作环境十分恶劣，有安装在室外保养不善很多，将导致可燃气体报警器检测或不检测误差。经常用于清洁可燃气体报警，维修是为了防止故障发生的一个重要的工作。例如我所在对东风日产汽车公司、股份汽车公司的涂装车间可燃气体报警器检测时，就发现喷漆工艺使可燃气体报警器涂上了油漆，在经过清洗后，可燃气体报警器才正常发挥了作用。地面应定期检查，地面达不到标准要求，或简单地接地，也可使可燃气体报警器是易受电磁干扰，导致失败。为了防止元器件的老化，从可靠性角度出发，同时，实践证明，可燃气体报警服务系统在10年由组件故障引起的老化期往往会增加，检测元件的使用寿命在正常情况下，红外线吸收式为5年，热导式为3年，催化式为2年，因此服役期超过使用规定要求的，应及时更换。

（四）可燃气体报警器的调零和检定