热电阻是一种温度传感器,其工作原理基于材料的热电效应。当物体的温度发生变化时,其导体内部的电子会发生浓度变化和速度变化,从而影响导体的电阻值。热电阻就是利用这一原理,通过测量材料阻值的变化来间接测量物体温度的。
热电阻的特点是其阻值与温度之间呈现出线性关系,即温度上升,阻值就会随之增大。
热电阻的信号输出方式是以电阻值大小为信号输出,因为它是通过测量材料阻值的变化来得到物体温度变化的。所以其常见的输出信号方式即为电阻值大小的变化,比如4~20mA电流信号或RS485数字信号等等。
在实际应用中,为了方便信号的传输和接收,热电阻的信号输出通常需要进行放大、滤波和线性化处理。其中,放大和滤波处理是为了强化信号,使其更具有可读性;而线性化处理则是为了消除非线性因素对信号输出的影响,使其更加准确可靠。
热电阻是工业自动化中经常使用的一种传感器,其主要应用于温度测量和控制方面。比如,在化工、电力、冶金、石油、医药等行业中,常常使用热电阻来测量储罐、反应釜、炉子、锅炉、发动机等设备的温度变化,以保证工艺的有效控制和安全运行。
此外,在一些高精度的实验室研究中,热电阻也常常被用来测量材料的温度变化,以进行物理、化学实验等方面的研究。
热电阻具有以下优点:
1)具有良好的线性关系,即温度与输出信号之间的关系呈现出简单、可预测的线性关系,便于数字化处理和分析。
2)精度高,稳定性好,可靠性高。由于热电阻本身的稳定性较好,同时其线性化处理可以有效消除非线性因素带来的误差,因此热电阻在高精度测量中表现优异。
但热电阻同时也存在以下缺点:
1)灵敏度不高。与热敏电阻和热电偶相比,热电阻的灵敏度要低一些,因此需要进行放大、滤波和线性化处理,以提高其信号输出的可靠性和稳定性。
2)响应时间较长。由于热电阻的原理是通过测量材料阻值变化来间接测量温度的,因此其在响应时间上需要耗费更多的能量,导致响应时间较长,不适宜于瞬间变化较快的温度测量。