S7-300-400热电偶的接线及信号处理
S7-300/400 热电偶的接线及信号处理
S7-300/400 thermocouple wiring and signal transforming
摘要本文介绍了S7-300/400可接热电偶的模拟量输入模板的各种补偿方式，相应的接线及信号处理等内容。
关键词 热电偶，模拟量输入模板，补偿，接线
Key Words Thermocouple, analogy input module, compensate, wiring
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目录
S7-300/400 热电偶的接线及信号处理 (1)
1.热电偶的概述 (4)
1.1 热电偶的工作原理 (4)
1.2热电偶与热电阻的区别 (5)
2.热电偶的类型和可用模板 (5)
2.1热电偶类型 (5)
2.2可用的模板 (6)
3.热电偶的补偿接线 (6)
3.1 补偿方式 (6)
3.2各补偿方式接线 (7)
3.2.1内部补偿 (7)
3.2.2 外部补偿—补偿盒 (7)
3.2.3 外部补偿—热电阻 (10)
3.2.4外部补偿—固定温度 (11)
3.2.4混合补偿—热电阻和固定温度补偿 (12)
4.热电偶的信号处理方式 (14)
4.1 硬件组态设置 (14)
4.2 测量方式和转换处理 (17)
5.附录-推荐网址 (18)
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1.热电偶的概述
1.1 热电偶的工作原理
热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。
热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。
结构示意图如下：
测量端
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注意：如上图所示，热电偶是有正负极性的，所以需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差
为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下： ① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离；
⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感，因此安装还需要考虑屏蔽的问题。
补偿导线参考端导线热电压采集点
1.2 热电偶与热电阻的区别
属性热电阻热电偶信号的性质电阻信号电压信号
测量范围低温检测高温检测
材料一种金属材料（温度敏感
变化的金属材料）
双金属材料在（两种不同的金属，由于温度的变
化，在两个不同金属的两端产生电动势差）
测量原理电阻随温度变化的性质来
测量
基于热电效应来测量温度
补偿方式3线制和4线制接线内部补偿和外部补偿
电缆接点要求电阻直接接入可以更精确
的避免线路的的损耗
要通过补偿导线直接接入到模板；或补偿导线接
到参比接点，然后用铜制导线接到模板
表1 热电偶与热电阻的比较
2. 热电偶的类型和可用模板
2.1热电偶类型
根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。
分度号温度范围(℃) 两种金属材料
B型0~1820 铂铑—铂铑
C型0~2315 钨3稀土—钨26 稀土
E型-270~1000 镍铬—铜镍
J型-210~1200 铁—铜镍
K型-270~1372 镍铬—镍硅
L型-200~900 铁—铜镍
N型-270~1300 镍铬硅—镍硅
R型-50~1769 铂铑—铂
S型-50~1769 铂铑—铂
T型-270~400 铜—铜镍
U型-270~600 铜—铜镍
表2 分度号对照表
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2.2可用的模板
CPU类型模板类型支持热电偶类型
6ES7 331-7KF02-0AB0（8点）E,J,K,L,N
6ES7 331-7KB02-0AB0（2点）E,J,K,L,N
S7-300
6ES7 331-7PF11-0AB0（8点）B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-1KF10-0AB0（8点）B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-7QH00-0AB0（16点）B,E,J,K,L,N,R,S,T,U S7-400
6ES7 431-7KF00-0AB0（8点）B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型
3. 热电偶的补偿接线
3.1 补偿方式
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变，这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到控制仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内，但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿方式见下表。
温度补偿方式说明接线
内部补偿使用模板的内部温度为参比接点进
行补偿，再由模板进行处理。
直接用补偿导线连接热电偶
到模拟量模板输入端。
补偿盒使用补偿盒采集并补偿参比接点温度，不需要模板进行处理。
使用热电阻采集参比接点温度，再由模板进行处理。
外部补偿
热电阻
如果参比接点温度恒定可以不要热
电阻参考可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量模板输入端。
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表4 各类补偿方式
3.2各补偿方式接线
3.2.1内部补偿
内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点，所以需要将热电偶直接连接到模板的输入端，或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶，连接示意图如下。 CPU 类型
支持内部补偿模板类型 可连接热电偶个数
6ES7 331-7KF02-0AB0 最多8个（4种类型，同通道组必须相同） 6ES7 331-7KB02-0AB0 最多2个（1种类型，同通道组必须相同） S7-300
6ES7 331-7PF11-0AB0
最多8个（8种类型） S7-400 6ES7 431-7KF00-0AB0
最多8个（8种类型）
表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数
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注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板无。
3.2.2 外部补偿—补偿盒
补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度，但补偿盒必须安装在热电偶的
参比接点处。
补偿盒必须单独供电，电源模块必须具有充分的噪声滤波功能，例如使用接地电缆屏蔽。
补偿盒包含一个桥接电路，固定参比接点温度标定，如果实际温度与补偿温度有偏差，桥接热敏电阻会发生变化，产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上，从而达到补偿调节的目的。
补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒，推荐使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。
表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据
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图3 S7-300模板支持接线方式
图3 类型：热电偶通过补偿导线连接到参比接点，再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路，同时由一个补偿盒对模板连接的所有热电偶进行公共补偿，补偿盒的9，8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必须连接同类型的热电偶。
补偿导线
辅助电源
铜质导线
图4 S7-400模板支持接线方式
图4 类型：模板的各个通道单独连接一个补偿盒，补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路，所以模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶，但是每个通道都需要补偿盒。
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表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数
3.2.3 外部补偿—热电阻
热电阻方式是通过外接电阻温度计获取热电偶的参比接点的温度，再由模板处理然后进行温度补偿，同样热电阻必须安装在热电偶的参比接点处。
图5 S7-300模板支持方式
图5类型：参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35，36，37，38端子，对应（M+，M-，I+，I-），可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃，
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图6 S7-400模板支持方式
图6类型：参比接点电阻温度计的四根线接到模板的通道0，占用通道。
以上这两种方式，参比接点到模板的线可以用铜质导线，由于做公共补偿，只能接同类型的热电偶。 表8 支持热电阻补偿的模板及可接热电偶个数
3.2.4外部补偿—固定温度
如果外部参比接点的温度已知且固定，可以通过选择相应的补偿方式由模板内部处理补偿，组态设置详见下章节。 表9支持固定温度补偿的模板及可接热电偶个数
CPU 类型
支持热电阻补偿模板类型
可连接热电偶个数 S7-300 6ES7 331-7PF11-0AB0 最多8个（同类型） 6ES7 431-1KF10-0AB0 最多6个（同类型） S7-400
6ES7 431-7QH00-0AB0
最多14个（同类型）
CPU 类型
支持固定温度补偿模板类型
可连接热电偶个数 可设定温度范围 S7-300 6ES7 331-7PF11-0AB0 最多8个（同类型） 0℃或50℃
6ES7 431-1KF10-0AB0 最多8个（同类型） -273.15℃~327.67℃ 6ES7 431-7QH00-0AB0 最多16个（同类型） -273.15℃~327.67℃ S7-400
6ES7 431-7KF00-0AB0
最多8个（同类型）
-273.15℃~327.67℃
通道0上的热电阻
补偿导线
参比接点
铜质导线
从上表可以看出，300的模板只支持参比接点的温度为0℃或50℃两种，而400的模板支持可变温度范围，且范围大。
3.2.4混合补偿—热电阻和固定温度补偿
另外，除单独补偿方式外，可以使用相同参比接点给多个模板，通过电阻温度计进行外部补偿，S7-400的模板支持这种方式，补偿示意图如下。
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图7 混合外部补偿
补偿过程：如图所示，模板2和1 有公共的参比接点，模板1进行外部电阻温度计补偿方式，由CPU 读取RTD 的温度，然后使用系统功能SFC55(WR_PARM)将温度值写入到模板2中，模板2选择固定温度补偿的方式。
SFC55只能对模板的动态参数进行修改，模拟量输入模板的静态参数（数据记录0）和动态参数（数据记录1）的参数及数据记录1的结构如下：
参数分配方式
参数
数据记录号
SFC55 STEP7
用于中断的目标CPU 0 否 是 测量方法 0 否 是 测量范围 0 否 是 诊断 0 否 是 温度单位
否
是
图8 S7-400模拟量输入模板的数据记录1的结构
以6ES7 431-7QH00-0AB0 模拟量输入模板为例，程序块SFC55调用：
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图9 SFC55系统块调用
当M0.0上升沿使能时，将写入的参数从MB100~MB166传递到输入地址为100开始的模板，修改其数据记录1的参数，同时也将参比接点的温度也写入模板的设定位置。
参数声明数据类型描述
BOOL REQ=1，写请求，上升沿信号。
REQ INPUT
BYTE 地址区域的标识号：外设输入=B#16#54；
IOID INPUT
外设输出=B#16#55；
外设输入/输出混合，如果地址相同，指定为
B#16#54，不同则指定最低地址的区域ID。
LADDR INPUT WORD 模板的逻辑地址（初始地址），如果混合模板，指
定两个地址中的较低的一个。
RECNUM INPUT BYTE 数据记录号，参考模板数据手册。
RECORD INPUT ANY 需要传送的数据记录存放区。
RET_VAL OUTPUT INT 故障代码。
BOOL BUSY=1，写操作未完成。
BUSY OUTPUT
表11 各参数的说明
4. 热电偶的信号处理方式
4.1 硬件组态设置
首先要在硬件组态选择与外部补偿接线一致的measuring type（测量类型），measuring range（测量范围），reference junction（参比接点类型）和reference temperature（参比
接点温度）的参数，如下各图所示。
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6ES7 331-7KF02-0AB06ES7 331-7PF11-0AB0
图10 S7-300模板测量方式示意图
6ES7 331-7KF02-0AB0
6ES7 331-7PF11-0AB0
对于S7-300的模板，组态如图10和11所示，只需要选择测量类型和测量范围（分度类型），补偿方式包含在测量类型中。比如：参比接点固定温度补偿方式，测量类型选择TC-L00C（参比接点温度固定为0℃）或 TC-L50C（参比接点温度固定为50℃），再选择分度类型，组态就完成。
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6ES7 431-7QH00-0AB0
图12 S7-400模板组态图1
6ES7 431-7QH00-0AB0
参考温度：-273.15到327.67 ℃
图13 S7-400模板组态图2
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对于S7-400的模板，组态如图12和13所示，测量类型中选择TC-L 方式，测量范围中选择与实际热电偶类型一致的分度号，参比接点的选择。比如：参比接点固定温度的方式，测量类型和测量范围选择完后，在参比接点选择ref.temp （参考温度），然后在reference temperature 框（参考温度）内填写参比接点的固定，组态就完成，或者是共享补偿方式，可以用SFC55动态传输温度参数。
表12 参比接点参数说明
400模板组态中Reference junction 参数 说 明 none 无补偿 internet 模板内部补偿
Ref. temp
参比接点温度固定已知补偿
4.2 测量方式和转换处理
CPU 类型
测量方法 说 明
TC-I 内部补偿 TC-E 外部补偿 TC-IL 线性，内部补偿 TC-EL 线性，外部补偿
TC-L00C 线性，参比接点温度保持在0°C 300CPU
TC-L50C
线性，参比接点温度保持在50°C 400CPU
TC-L
线性
表13 测量方式各参数的说明及处理
注：测量方式中：I ：内部补偿，E ：外部补偿，L ：线性处理。
线性化方式（TC-IL/EL/L00C/L50C/L ）
线性化方式下，由模板内部根据所选择的热电偶类型的特性进行线性处理，可以使用L PIW xxx 直接读入，则将获得十进制的温度值，精度为0.1。例如：读进来的 十进制值为2345，则对应的温度值为234.5℃。 非线性化方式（TC-I/E ）
对于非线性化的设置，此设置类似80Mv 的电压测量，CPU 得到的是0~27648之间的一个十进制数值，即0~80Mv 对应0~27648，需要转换成相应Mv 信号，然后通过对照表查找温度。
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综上所述，如果想得到所测的温度值，选择线性化方式的设置比较方便；如果仅需要得到Mv信号，可以选择非线性化方式的设置。
附录－推荐网址
自动化系统
西门子（中国）有限公司
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自动化系统全球技术资源：
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“找答案”自动化系统版区：
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通信/网络
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通信/网络全球技术资源：
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“找答案”Net版区：
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热电偶接线端子(欧米茄DRTB系列)
热电偶接线端子 ---可安装于DIN导轨，方便进行检查和故障排除 ?螺丝接线端可提供安全且免维护的连接 ?可用于K、J、T、E、N、R/S和U型分度号热电偶 ?内置小型热电偶母连接器，可进行检查和故障排除 ?全封闭式—无需使用端板 ?可进行DIN导轨安装—宽度小，仅10.7 mm ?带有分度号与"+，-" 连接标识 ?内含书写窗 产品描述 全新DRTB系列热电偶接线盒采用热电偶级合金加工而成，保证可提供精确读数。内置SMP兼容母插座可插接小型热电偶连接器。母连接器让用户可以连接到手持式仪表，用于数据采集、质保合规、功能研究以及故障排除安装或维修等应用。 塑料外壳采用灰色聚酰胺6.6热塑性树脂加工而成，达到UL 94 V0等级(85°C)。这些热电偶接线端为全封闭式，无需使用任何端板。螺钉和夹子都经过镀锌，它们配合使用可提供一种无振动、免维护、抗腐蚀的连接。 DRTB接线盒可安装在标准35 mm DIN导轨或32 mm G型导轨中，可用分度号类型以及正极(+)和负极(-)连接标识它们。导线入口为漏斗形，即便是标准导线，也能实现导线快速插接。 规格:
接线端宽度： 10.7 mm (0.422") 接线端长度／高度： 51 mm (2.008")／42.3 mm (1.666") 安装到35 x 7.5 mm／ 35 x 15 mm DIN导轨中的高度： 43.5 mm (1.713")／51 mm (2.009") 导线最大尺寸： 12 AWG／2.5 mm2 裸线长度： 8 mm (0.31") 扭矩（Nm (in-lb)）： 0.4 (3.54) ±10% 额定温度： -40 ~ 85°C (-40 ~ 185°F)
热电偶安装手册(中英文)
WR系列热电偶 WR Series Thermocouple WZ系列热电阻 WR Series Thermocouple 使用安装手册Installation & Operation Manual 安徽天康（集团）股份有限公司Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd
目录 Index 1、概述General Description (1) 2、工作原理Operation Theory (1) 3、结构Configuration (2) 4、主要技术参数Main Technical Parameters (3) 5、安装及使用Installation & Operation (5) 6、可能发生的故障及维修Possible Troubles & Maintenance (7) 7、运输及储存Transportation & Storage (8) 8、订货须知Notices in Ordering (8) 9、型号命名Type Naming (9)
1、概述General Description 工业用热电偶作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-40～1600℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度； As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermocouple is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -40℃to 1600℃. 工业用热电阻作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-200～500℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermal resistance is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -200℃to 500℃. 2、工作原理Operation Theory1 热电偶工作原理Operation Theory of Thermocouple 热电偶工作原理是基于两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。 热电偶由两根不同导线(热电极)A和B组成，它们的一端T1是互相焊接的，形成热电偶的测量端T1(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中；而热电偶的另一端T0(参比端或自由端)则与显示仪表相连，如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。 热电偶的热电动势随着测量端温度的升高而增大，它的大小只与热电偶的材料和热电偶两端的温度有关，而与热电级的长度、直径无关。 Thermocouple is based on physical phenomenon that two conductor of different materials is connected to form return circuit, when temperature on both contact is different, it results in thermoelectric potential in return circuit. 热电阻工作原理Operation Theory of Thermal Resistance 热电阻是利用金属导体或半导体有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)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上，当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。 制造热电阻的材料应具有以下特点：大的温度系数，大的电阻率，稳定的化学物理性能和良好的复现性等。在现有的各种纯金属中，铂、铜和镍是制造热电阻的最合适的材料。其中铂因具有易于提纯，在氧化性介质中具有高的稳定性以及良好的复现性等显著的优点，而成为制造热电阻的理想材料。 It is based on that temperature change of material results in change of its resistance. When resistance value changes, the working instrument will display relevant temperature. 3、结构Configuration 感温元件直径及材料Diameter & Material of Thermal Elements 热电偶Thermocouple
热电偶接线端 DRTB系列
热电偶接线端 OMEGA DRTB系列 ?螺丝接线端可提供安全且免维护的连接 ?可用于K、J、T、E、N、R/S和U型分度号热电 偶 ?内置小型热电偶母连接器，可进行检查和故障排 除 ?全封闭式—无需使用端板 ?可进行DIN导轨安装—宽度小，仅10.7 mm ?带有分度号与"+，-" 连接标识 ?内含书写窗 全新DRTB系列热电偶接线盒采用热电偶级合金加工而成，保证可提供精确读数。内置SMP兼容母插座可插接小型热电偶连接器。母连接器让用户可以连接到手持式仪表，用于数据采集、质保合规、功能研究以及故障排除安装或维修等应用。 塑料外壳采用灰色聚酰胺6.6热塑性树脂加工而成，达到UL 94 V0等级(85°C)。这些热电偶接线端为全封闭式，无需使用任何端板。螺钉和夹子都经过镀锌，它们配合使用可提供一种无振动、免维护、抗腐蚀的连接。 DRTB接线盒可安装在标准35 mm DIN导轨或32 mm G型导轨中，可用分度号类型以及正极(+)和负极(-)连接标识它们。导线入口为漏斗形，即便是标准导线，也能实现导线快速插接。 规格: 接线端宽度：10.7 mm (0.422") 接线端长度／高度：51 mm (2.008")／42.3 mm (1.666") 安装到35 x 7.5 mm／ 35 x 15 mm DIN导轨中的高度：43.5 mm (1.713")／51 mm (2.009") 导线最大尺寸：12 AWG／2.5 mm2 裸线长度：8 mm (0.31") 扭矩（Nm (in-lb)）：0.4 (3.54) ±10% 额定温度：-40 ~ 85°C (-40 ~ 185°F)
热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析
1.10 热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析 热电阻接入电路两线制三线制接线法 1．分析两线制由于引线电阻的误差 图1-12中，r为引线的电阻，R t为Pt电阻，其中由欧姆定律可得： 当R r=R t时（电桥平衡），V0=-I22r 。 从V0的表达式可以看出，引线电阻的影响十分明显，两线制接线法的误差很大。 2．分析三线制如何消除引线电阻的误差 三线制接线法由图1-13所示，由欧姆定律可得： 当R r=R t时，电桥平衡，I1=I2，V0=0。 可见三线制接线法可很好的消除引线电阻，提高热电阻的精度。 工业用热电阻温度计的使用注意事项
热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的性质来测量温度的，在工业生产中广泛用来测量(-100～500)℃范围的温度，其主要特点是测温准确度高，便于自动测量。由于热电偶在低温范围中产生的热电势小，因而对测量仪表要求严格，而采用热电阻温度计测量低温是很适宜的。 热电阻温度计按结构形式可分为普通工业型、铠装型及特殊型等。 常用的普通工业型热电阻主要有: 1.铂热电阻:广泛用来测量(-200～850)℃范围内的温度。在少数情况下，低温可测至1K，高温可测至1000℃。其物理、化学性能稳定，复现性好，但价格昂贵。铂热电阻与温度是近似线性关系。其分度号主要有Pt10和Pt100。 2.铜热电阻:广泛用来测量(-50～150)℃范围内的温度。其优点是高纯铜丝容易获得，价格便宜，互换性好，但易于氧化。铜热电阻与温度呈线性关系。其分度号主要有Cu50和Cu100。 铠装热电阻是在铠装热电偶的基础上发展来的，由热电阻、绝缘材料和金属套管三者组合加工而成，其特点是外形尺寸可以做得很小(最小直径可达20毫米)，因而反应速度快，有良好的机械性能，耐振耐冲击，具有良好的挠性，且不易受有害介质的侵蚀。 使用热电阻前必须检查它的好环，简易的检查方法是将热电阻从保护管中抽出，用万用表测量其电阻。若万用表读数为“0"或者万用表读数小于R0值，则该热电阻已短路，必须找出短路处进行修复；若万用表读数为“∞"，则该热电阻已断路，不能使用；若万用表读数比R0的阻值偏高一些，说明该热电阻是正常的。 热电阻的阻值不正确时，应从下部端点交叉处增减电阻丝，而不应从其它处调整。完全调好后应将电阻丝排列整齐，不能碰接，仍按原样包扎好。 经修复的热电阻，必须经过检定合格后方可使用。 热电阻安装时，其插入深度不小于热电阻保护管外径的8倍～10倍，尽可能使热电阻受热部分增长。热电阻尽可能垂直安装，以防在高温下弯曲变形。热电阻在使用中为了减小辐射热和热传导所产生的误差，应尽量使保护套管表面和被测介质温度接近，减小热电阻保护套管的黑色系数。 当用与热电阻相配的二次仪表测量温度时，热电阻安置在被测温度的现场，而二次仪表则放置在操作室内。如果用不平衡电桥来测量，那么连接热电阻的导线都分布在桥路的一个臂上。由于热电阻与仪表之间一般都有一段较长的距离，因此两根连接导线的电阻随温度的变化，将同热电阻阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个臂上，使测量产生较大的误差。为减小这一误差，一般在测温热电阻与仪表连接时，采用三线制接法(图1)，即从热电阻引出三根导线，将连接热电阻的两根导线正好分别处于相邻的两个桥臂内(图2)。当环境温度变化而使导线电阻值改变时，其产生的作用正好互相抵消，使桥路输出的不平衡电压不会因之而改变。另一导线电阻R1的变动，仅对供桥电压有极微小的影响，但在准确度范围内。其示意图如下所示:
热电偶维修作业指导书
热电偶维修作业指导书 一、编制目的：为了提高园区仪表维护人员的技术水平，在生产维护中能及时处理仪 表故障，特编制此指导书。 二、适用范围:本作业指导书适用于自动化仪表专业班组维护人员处理石油化工装置测 温热电偶的各种故障，并提供安全指导 三、热电偶测温基本原理和结构形式： 1．热电偶的测温原理： 图1-7.1热电偶工作原理图 如图1-7.1所示，将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起，置于温度为t的被测介质中，称为工作端；另一端称为自由端，放在温度为t0的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，将热电势送入显示仪表进行显示或记录，或送入微机进行处理，即可获得温度值。当组成热电偶的热电极的材料均匀时，其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小无关，只与热电极材料的成分及两端的温度有关。热电偶两端的热电势差可用下式表示： E t=e AB(t)-e AB(t0) 式中: E t -----热电偶的热电势； e AB(t)-----温度为t时工作端的热电势； e AB(t0)-----温度为t0时自由端的热电势； 2．热电偶的结构（如下图）： 2006
图1-7.2 1)普通型热电偶普通型热电偶按其安装时的连接型式可分为固定螺纹连 接、固定法兰连接、活动法兰连接、无固定装置等多种形式。虽然它们的结 构和外形不尽相同，但其基本组成部分大致是一样的。通常都是由热电极、 绝缘材料、保护套管和接线盒等主要部分组成。 2)铠装热电偶铠装热电偶是由热电偶丝、绝缘材料和金属套管三者经拉伸加 工而成的坚实组合体。它可以做得很细、很长，在使用中可以随测量需要任意弯 曲。套管材料般为铜、不锈钢或镍基高温合金等。热电极与套管之间填满了绝缘 材料的粉末，常用的绝缘材料有氧化镁、氧化铝等。铠装热电偶的主要特点是 测量端热容量小，动态响应快；机械强度高；挠性好，可安装在结构复杂的装 置上，因此已被广泛用在许多工业部门中。 3．三种常用热电偶分度号及补偿导线： 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100oC。我厂常用的热电偶有三种，如表1-7.1所示： 表1-7.1 4．热电偶的检查： 1）．外观检查：热电偶的热接点应焊接牢固，表面光滑，无气孔，无明显的缺损及裂纹。热电偶的瓷管、绝缘层、保护套管、接线座、垫片及头盖应完好无损。 2）．对于使用中的热电偶应定期检查其热电特性，检定周期一般为3~5年。重要的及特殊使用的场合，按实际需要定期检查。 3）．保护套管一般4~5年检查一次，对于安装在腐蚀及磨损严重部位的保护套管，停工检查期间均应检查。使用于2.5MPa以下的保护管应能承受1.5倍的工作压力而无渗漏,用于高压容器的热电偶保护套管使用前应经探伤或拍片检查,达到二级合格标准。 四、热电偶维修作业危害分析和安全措施 1．在维修前询问工艺，如果该点带联锁，则要开出联锁作业票，切除联锁后才能维修，防止联锁动作 2．在检查补偿导线时，摇绝缘只能使用500V兆欧表，并且要将补偿导线两端脱离回路，防止摇绝缘时损坏仪表。 3．在现场高空作业时必须采取安全措施，搭好脚手架和系好合格安全带，防止跌落伤人。4．在拆卸热电偶套管时，如果要用到铁锤敲打，要注意抓好板手，正确击打，防止铁锤打偏伤手。 5．在拆卸生产现场热电偶套管时，必须要先将管道介质放空，防止介质喷出伤人，同时要穿戴好防护衣服和眼镜。 6．在检查高温热电偶时要穿戴好防护衣服和手套，防止烫伤。
热电偶的接线问题
热电偶的接线问题 来源：无线测温 https://www.360docs.net/doc/3d17633863.html, 在材料的热处理（加工）过程中，常需要对温度进行准确的测量，以便对整个过程进行平稳地控制。尤其是实验条件下，对所测量的温度的准确度要求很高。在这些领域温度的测量通常采用热电偶传感器来实现。热电偶本身具有经济、测量误差小等优点。由于热电偶在测量中产生的电信号是毫伏级的，若在热电偶与测量设备的导线连接点上处理不当就会产生错误的测量结果。尤其在现场处理温度测量值困难，需要将不同的测量点的信号集中引到中心测量站来分析时，或在热处理过程中，需对几个测温点同时并行监测或模拟分析时，需要在热电偶回路中通过接点引线，此时必须保证在测量点和测量设备之间的电路的所有材料特性一致且连接点无误差，才能避免电路产生的任何测量误差。 热电偶的测温范围可从-200℃∽1600℃，不同型号的热电偶的测温范围也不同。按组成热电偶的材料副的不同，可分为J、K、T型等型号，见表1。表1 常见的热电偶型号热电偶型号材料副温度范围（℃）热偶电压（mV） J Fe-CuNi -210∽1200 -8.1∽69.5 K Ni-CrNi -200∽1372 -5.9∽54.9 T Cu-CuNi -200∽400 -5.6∽20.9 R Pt-PtRh13 -50∽1768 -0.2∽21.1 B PtRh6-PtRh30 -60∽1820 -0.006∽13.8 S Pt-PtRh10% -50∽1768 -0.2∽18.7 热电偶是由二种不同材料的金属丝组成的（例如铜线和铜镍合金线）。它们的一端通过焊接或搭接成一点作为测温头，另一端彼此绝缘地连接到测量设备上。当热作用于测温头时，在这两种不同的材料之间就会产生一种可测量的热
热电偶测温原理及常见故障
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是： ①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 常用的热电偶材料有： 热电偶分度号热电极材料 正极负极 S 铂铑10 纯铂 R 铂铑13 纯铂 B 铂铑30 铂铑6 K 镍铬镍硅 T 纯铜铜镍 J 铁铜镍 N 镍铬硅镍硅 E 镍铬铜镍 2．热电偶的种类及结构形成
（1）热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。 标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 (2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3．热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。 热电偶冷端补偿原理 热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将影响严重测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。 热电偶的冷端补偿通常采用在冷端串联一个由热电阻构成的电桥。电桥的三个桥臂为标准电阻，另外有一个桥臂由（铜）热电阻构成。当冷端温度变化（比如升高），热电偶产生的热电势也将变化（减小），而此时串联电桥中的热电阻阻值也将变化并使电桥两端的电压也发生变化（升高）。如果参数选择得好且接线正确，电桥产生的电压正好与热电势随温度变化而变化的量相等，整个热电偶测量回路的总输出电压（电势）正好真实反映了所测量的温度值。这就是热电偶的冷端补偿原理。
S7-300400 热电偶的接线及信号处理
1.热电偶的概述 1.1 热电偶的工作原理 热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。 热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。 结构示意图如下： 图1 热电偶测量结构示意图 注意：如上图所示，热电偶是有正负极性的，所以需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下： ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离； ⑤热电偶对于外界的干扰比较敏感，因此安装还需要考虑屏蔽的问题。 1.2 热电偶与热电阻的区别 属性热电阻热电偶 信号的性质电阻信号电压信号 测量范围低温检测高温检测
材料一种金属材 料（温度敏 感变化的金 属材料）双金属材料在（两种不同的金属，由于温度的变化，在两个不同金属的两端产生电动势差） 测量原理电阻随温度 变化的性质 来测量 基于热电效应来测量温度 补偿方式 3线制和4 线制接线 内部补偿和外部补偿 电缆接点要求电阻直接接 入可以更精 确的避免线 路的的损耗要通过补偿导线直接接入到模板；或补偿导线接到参比接点，然后用铜制导线接到模板 表1 热电偶与热电阻的比较 2. 热电偶的类型和可用模板 2.1热电偶类型 根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。 分度号 温度范围(℃) 两种金属材料 B型0~1820 铂铑—铂铑 C型0~2315 钨3稀土—钨26 稀土 E型-270~1000 镍铬—铜镍 J型-210~1200 铁—铜镍 K型-270~1372 镍铬—镍硅
热电阻与热电偶的安装方法
热电偶与热电阻的安装方法 一、热电偶与热电阻的安装与检修实训 1、学会使用热电偶,热电阻进行温度测量; 2、掌握热电偶与热电阻的安装方法; 3、掌握热电偶,热电阻与二次仪表的连接方法. 二、热电偶与热电阻的选型 1、被测量对象的温度范围在200℃以下的选用热电阻. 2、被测量对象的温度范围在200℃以上的选用热电偶. 三、热电偶与热电阻的安装要求 对热电偶与热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可靠及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,在选择对热电偶和热电阻 的安装部位和插入深度时要注意以下几点: 1、为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 2、带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度: 2.1 对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处（垂直安装或倾斜安装）.如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米; 2.2 对于高温高压和高速流体的温度测量（如主蒸汽温度）,为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式 或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm; 2.3 假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热 电阻插入深度1m即可. 2.4 当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.
S 热电偶的接线及信 处理
S7-300/400 热电偶的接线及信号处理 1.热电偶的概述 1.1 热电偶的工作原理 热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。 热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。 结构示意图如下： 图1 热电偶测量结构示意图
注意：如上图所示，热电偶是有正负极性的，所以需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下： ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离； ⑤热电偶对于外界的干扰比较敏感，因此安装还需要考虑屏蔽的问题。 1.2 热电偶与热电阻的区别
表1 热电偶与热电阻的比较 2. 热电偶的类型和可用模板 2.1热电偶类型 根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。
?表2 分度号对照表 2.2可用的模板 表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型3. 热电偶的补偿接线 3.1 补偿方式
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变，这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到控制仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内，但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿方式见下表。
热电阻接线接线方式分类(特制材料)
热电阻的引线接线方式主要有三种方式 ○1二线制热电阻：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 ○2三线制热电阻：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最常用的。 ○3四线制热电阻：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 1.接线方式的不同，在检测原理上的区别： 二线和三线是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。 四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。 2.为什么会产生不同的接线方式： 因为热电阻的阻值小，因此连接导线的电阻以及接触电阻会对其测温精度产生较大影响，所以引入三线制或者四线制就是要消除这些影响。 与热电阻连接的检测设备（温控表、PLC输入等）都有四个接线端子。I+、I-、V+、V-。 其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。 4线就是从热电阻两端引出4线，和4个端子连接。 3线就是引出3线，这需要检测设备方的I-\V-短接。 2线就使引出2线，这需要检测设备方的I-\V-、I+/V+短接。
3.不同的接线方式对精度的影响： 2线，电流回路和电压测量回路合二为1，精度差。（二线制的误差主要在电流回路在电缆中产生一定压降造成的测量误差） 3线，电流回路的参考位和电压测量回路的参考位为一条线。精度稍好。 4线，电路回路和电压测量回路独立分开，精度高，但费线。另外，A级精度的热电阻是不能用2线制连接的。 注释：RTD-电阻温度检测器 热电阻不带变送器，输出的是电阻信号； 带变送器，可输出4—20mA标准信号。 SIEMENS 温变产品有热电偶，热电阻变送器。 PLC模块中有专门的热电阻（RTD)和热电偶( TC)模块的。直接选用这样的模块就可以了，它接受热电阻（阻值）和热电偶（毫伏值）信号。 问 有那么8个PT100热电阻要进PLC柜，那么：
（1）可否用30X0.75平方的软线一根线布过来？还是每个热电阻用单独的线布进来？？
（2）不需要屏蔽线吧？
（3）线缆长度20米的话，误差不会太太大吧？
（4）0.75的线径够了吧？
谢谢 答
热电偶的工作原理及结构
热电偶工作原理及结构检修岗位 1.懂工作原理 1.1热电偶测温原理 两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。 这种现象包含的原理有: 帕尔帖定理----不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。 汤姆逊定理---由温差引起的电势。 当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关,只与导体材料的成分及两端的温度有关。因此,用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量的需要。 1.2热电偶三大定律 均质导体定律 由单一均质金属所形成 之封闭回路，沿回路上每一 点即使改变温度也不会有电 流产生。亦即，E = 0。 由2种均质金属材料A 与B所形成的热电偶回路中， 热电势E与接点处温度t1、 t2的相关函数关系，不受A 与B之中间温度t3与t4之影 响。 中间金属定律
在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第三金属C，C之两端接合点之温度t3若为相同的话，E不受C插入之影响。 在由A与B所形成之热电偶回路，将A与B的接合点打开并插入均质的金属C 时，A与C接合点的温度与打开前接合点的温度相等的话，E不受C插入的影响。 如右图所示，对由A 与B所形成之热电偶插入第3之中间金属C，形成由A与C、C与B之2组热电偶。接合点温度保持t1与t2的情况下，E AC + E CB = E AB。 中间温度定律
如右图所示任意数的异种金属A、B、C???G所形成的封闭回路，封闭回路之全体或是全部的接合点保持在相等的温度时，此回路的E=0。 如右图所示，A与B所形成之热电偶，两接合点之温度为t1与t2时之E为E12，t2与t3时之E为E13的话，E12 + E23 = E13。此时，称t2为中间温度。 以中间温度t2选择如0℃这样的标准温度，求得相对0℃任意的温度t1、t2、t3???tn之热电动势，任意两点间之热电动势便可以计算求得。 如右图所示，对于使用补偿导线之热电偶回路适用以上之观念。A与B为热电偶，C 与D为A、B用之补偿导线，M为数字电压计，计算后可得下面关系式： E = E AB (t1) － E AB (t3) 也就是说，M 所测定之电
热电偶的工作原理及结构
热电偶工作原理及结构 检修岗位 1.懂工作原理 1.1热电偶测温原理 两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。 这种现象包含的原理有: 帕尔帖定理----不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。 汤姆逊定理---由温差引起的电势。 当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关,只与导体材料的成分及两端的温度有关。因此,用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量的需要。 1.2热电偶三大定律 均质导体定律 由单一均质金属所形成 之封闭回路，沿回路上每一 点即使改变温度也不会有电 流产生。亦即，E = 0。 由2种均质金属材料A 与B所形成的热电偶回路中， 热电势E与接点处温度t1、 t2的相关函数关系，不受A 与B之中间温度t3与t4之影 响。 中间金属定律
在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第三金属C，C之两端接合点之温度t3若为相同的话，E不受C插入之影响。 在由A与B所形成之热电偶回路，将A与B的接合点打开并插入均质的金属C 时，A与C接合点的温度与打开前接合点的温度相等的话，E不受C插入的影响。 如右图所示，对由A 与B所形成之热电偶插入第3之中间金属C，形成由A与C、C与B之2组热电偶。接合点温度保持t1与t2的情况下，E AC + E CB = E AB。 中间温度定律
如右图所示任意数 的异种金属A、B、C???G 所形成的封闭回路，封闭回路之全体或是全部的接合点保持在相等的温度时，此回路的E=0。 如右图所示，A与B 所形成之热电偶，两接合点之温度为t1与t2时之E为E12，t2与t3时之E为E13的话，E12 + E23 = E13。此时，称t2为中间温度。 以中间温度t2选择如0℃这样的标准温度，求得相对0℃任意的温度t1、t2、t3???tn之热电动势，任意两点间之热电动势便可以计算求得。 如右图所示，对于使用补偿导线之热电偶回路适用以上之观念。A与B为热电偶，C 与D为A、B用之补偿导线，M为数字电压计，计算后可得下面关系式： E = E AB (t1) － E AB (t3) 也就是说，M 所测定之电
热电偶接线端子
热电偶接线端子 可安装于DIN导轨，方便进行检查和故障排除 DRTB系列 产品特点： ?螺丝接线端可提供安全且免维护的连接 ?可用于K、J、T、E、N、R/S和U型分度号热电偶 ?内置小型热电偶母连接器，可进行检查和故障排除 ?全封闭式—无需使用端板 ?可进行DIN导轨安装—宽度小，仅10.7 mm ?带有分度号与"+，-" 连接标识 ?内含书写窗 产品描述： 全新DRTB系列热电偶接线盒采用热电偶级合金加工而成，保证可提供精确读数。内置SMP兼容母插座可插接小型热电偶连接器。母连接器让用户可以连接到手持式仪表，用于数据采集、质保合规、功能研究以及故障排除安装或维修等应用。 塑料外壳采用灰色聚酰胺6.6热塑性树脂加工而成，达到UL 94 V0等级(85°C)。这些热电偶接线端为全封闭式，无需使用任何端板。螺钉和夹子都经过镀锌，它们配合使用可提供一种无振动、免维护、抗腐蚀的连接。
DRTB接线盒可安装在标准35 mm DIN导轨或32 mm G型导轨中，可用分度号类型以及正极(+)和负极(-)连接标识它们。导线入口为漏斗形，即便是标准导线，也能实现导线快速插接。 规格: 接线端宽度：10.7 mm (0.422") 接线端长度／高度：51 mm (2.008")／42.3 mm (1.666") 安装到35 x 7.5 mm／ 35 x 15 mm DIN导轨中的高度：43.5 mm (1.713")／51 mm (2.009") 导线最大尺寸：12 AWG／2.5 mm2 裸线长度：8 mm (0.31") 扭矩（Nm (in-lb)）：0.4 (3.54) ±10% 额定温度：-40 ~ 85°C (-40 ~ 185°F)
热电偶接线端子 可安装于DIN导轨
热电偶接线端子可安装于DIN导轨，方便进行检查和故障 排除 ?螺丝接线端可提供安全且免维护的连接 ?可用于K、J、T、E、N、R/S和U型分度号热电 偶 ?内置小型热电偶母连接器，可进行检查和故障排 除 ?全封闭式—无需使用端板 ?可进行DIN导轨安装—宽度小，仅10.7 mm ?带有分度号与"+，-" 连接标识 ?内含书写窗 全新DRTB系列热电偶接线盒采用热电偶级合金加工而成，保证可提供精确读数。内置SMP 兼容母插座可插接小型热电偶连接器。母连接器让使用者可以连接到手持式仪表，用于数据采集、质保合规、功能研究以及故障排除安装或维修等应用。 塑料外壳采用灰色聚酰胺6.6热塑性树脂加工而成，达到UL 94 V0等级(85°C)。这些热电偶接线端为全封闭式，无需使用任何端板。螺钉和夹子都经过镀锌，它们配合使用可提供一种无振动、免维护、抗腐蚀的连接。 DRTB接线盒可安装在标准35 mm DIN导轨或32 mm G型导轨中，可用分度号类型以及正极(+)和负极(-)连接标识它们。导线入口为漏斗形，即便是标准导线，也能实现导线快速插接。 规格: 接线端宽度：10.7 mm (0.422") 接线端长度／高度：51 mm (2.008")／42.3 mm (1.666") 安装到35 x 7.5 mm／ 35 x 15 mm DIN导轨中的高度：43.5 mm (1.713")／51 mm (2.009") 导线最大尺寸：12 AWG／2.5 mm2 裸线长度：8 mm (0.31") 扭矩（Nm (in-lb)）：0.4 (3.54) ±10% 额定温度：-40 ~ 85°C (-40 ~ 185°F)
热电偶原理
热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。 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=RtO[1+ a （t-to ）] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rto为温度to （通常to=o C）时对应电阻值；a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 C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 C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。 热电阻材料 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。 热电阻种类（1）精密型热电阻：工业常用热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点。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。为消除引线电阻的影响同般采 用三线制或四线制。 （2）铠装热电阻：铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、弓I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0 2~$ 8mm最小可达0 mmo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。 （3）端面热电阻：端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，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，适用于测量轴瓦和 其他机件的端面温度。 （4）隔爆型热电阻：隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳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，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热 电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 工业上常用金属热电阻
热电阻接线接线方式分类讲课稿
热电阻接线接线方式 分类
热电阻的引线接线方式主要有三种方式 O1二线制热电阻：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O2三线制热电阻：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最常用的。 O3四线制热电阻：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 1. 接线方式的不同，在检测原理上的区别： 二线和三线是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。 四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。 2. 为什么会产生不同的接线方式： 因为热电阻的阻值小，因此连接导线的电阻以及接触电阻会对其测温 精度产生较大影响，所以引入三线制或者四线制就是要消除这些影响。
与热电阻连接的检测设备（温控表、PLC 输入等）都有四个接线端子 其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流， V+、V-是用来监测热 电阻的电压变化，依次检测温度变化。 4线就是从热电阻两端引出4线，和4个端子连接。 3线就是引出3线，这需要检测设备方的I-W-短接。 2线就使引出2线，这需要检测设备方的I-\V-、I+/V+短接 3. 不同的接线方式对精度的影响: 2线，电流回路和电压测量回路合二为1,精度差。（二线制的误差主 要在电流 回路在电缆中产生一定压降造成的测量误差） 3线，电流回路的参考位和电压测量回路的参考位为一条线。精度稍 好。 4线，电路回路和电压测量回路独立分开，精度高，但费线。 另 外，A 级精度的热电阻是不能用2线制连接的。 注释：RTD-电阻温度检测器 热电阻不带变送器，输出的是电阻信号; 带变送器，可输出4—20mA 标准信号。 1+、I-、 V+、V-。 RTD3S A-盼I 盟L O 4 Source 沌直：H_1 =从斗耶了員町□代于吒宅 HI FHD4 霑 A- Sen&E- 如果阳』選函竝■叽 ￡4^4 Saunc* RTD2 线 訓re 亍* R 」"迎越