热电阻的工作原理及检定标准
热电阻计量规范标准技术报告
计量标准技术报告计量标准名称二等铂电阻温度计标准装置计量标准负责人建标单位名称(公章)填写日期2016 .1目录一、建立计量标准的目的…………………………………………………………..( 1 )二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………..( 1 )三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………………..( 2 )四、计量标准的主要技术指标……………………………………………………..( 3 )五、环境条件………………………………………………………………………..( 3 )六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………………..( 4 )七、计量标准的重复性试验………………………………………………………..( 5 )八、计量标准的稳定性考核………………………………………………………..( 6 )九、检定或校准结果的测量不确定度评定……………………………………....( 7 )十、检定或校准结果的验证………………………………………………………( 19 ) 十一、结论…………………………………………………………………………( 20 ) 十二、附加说明……………………………………………………………………( 20 )一、建立计量标准的目的随着国民经济的快速发展，工作用热电阻在测温领域的运用，越来越广泛，为了适应社会发展的需要，满足我所的溯源需求，进一步开拓所新的业务，有必要在所建立工作用热电阻检定装置，严格按检定规程要求进行工作用热电阻的检定工作，规范检定行为。
同时，我所已经具有满足工作用热电阻检定规程要求的环境条件、设施、标准仪器及配套设备，符合开展工作用热电阻检定工作的条件，具备开展工作用热电阻检定工作的能力。
本检定装置的建立可覆盖测量范围在（-30～300）℃的工作用热电阻的检定。
二、计量标准的工作原理及其组成组成：1-----标准铂电阻温度计2-----被检热电阻温度计3-----恒温油槽4-----转换开关5-----电测仪器工作原理：该标准装置采用比较法进行检定，即将二等标准铂电阻温度计与热电阻同时插入冰点或恒温槽中，待温度稳定后，通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温度，然后通过公式计算得出被检的实际值()t R。
计量标准技术报告热电阻
工作热电阻的检定采用比较法进行，将被检热电阻和标准铂电阻温度计插入制冷恒温槽内,采用四线制接线至热电阻测试仪测出电阻值,通过比较法测量获得被检热电阻的R0值,然后,再用同样的方法通过与标准铂电阻温度计在恒温油槽中的比较法测量,确定被检热电阻的R100值,由R0和R100获得被检热电阻的电阻温度系数a。
MPE：±（0.06%+10字）
上海华易电子有限公司
20024
南平市计量所
12个月
主要配套设备
恒温油槽
MTH-300A
100~300℃
水平温场≤0.01℃；垂直温场≤0.02℃；10min变化≤0.04℃
0950
南平市计量所
24个月
制冷恒温槽
MTR-40A
（-40~95）℃
U≤0.04℃,k=2
1982
6.结论
测量范围-200～850℃、准确度等级为B级、铂热电阻温度计0℃时其最大允许误差为±0.3℃,100℃时其最大允许误差为±0.8℃,而0℃时扩展不确定度u =0.08℃,100℃时扩展不确定度u =0.14℃。
0.08÷0.3<1/3满足要求,0.14÷0.8<1/3满足要求。
二、计量标准的工作原理及组成
本计量标准装置由以下标准器和设备组成:
1.二等标准铂电阻温度计
2.HY2003B六位半高准确度数字式热电阻测试仪
3.接触热电势≤1.0µV的多点转换开关
4.制冷恒温槽:U≤0.04℃,k=2
5.油恒温槽:水平温场≤0.01℃；垂直温场≤0.02℃；10min变化≤0.04℃
t
Wts
dWts/dt
0oC
0.9999601
27.工业铂、铜热电阻检定校准结果测量不确定度评定报告
陕西XXXX技术有限公司工业铂、铜热电阻检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告一、概述1、预评估对象：Pt100铂电阻温度计，1#（昆明大方)2、检定方法：JJG 229-2010《 工业铂、铜热电阻》3、检定项目：示值误差4、检定环境：温度21℃；湿度52%RH5、检定用计量标准器：二等标准铂电阻温度计 二、测量结果不确定度的评定 1、检定方法及原理按JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》要求，按比较法进行测量，将二等铂电阻温度计与被检铂热电阻同时插入100℃的恒温槽中待温度稳定后通过测量标准与被检的值，由标准算出实际温度然后通过公式计算得出被检的实际值100R '。
2、被测对象铂热电阻Pt100 A 级，测量点：100℃，允许偏差±0.35℃ 3、测量标准3.1 二等标准铂电阻温度计二等铂电阻温度计证书给出的参数见表1 表2：二等铂电阻温度计证书给出的参数3.2 电测设备2010型数字万用表，测量范围（0～1000）Ω，U =0.000012K Ω,k =2 4、数学模型 检定100℃点：*100100100100100)/()/(hh t s t ss h t h t t t dt dW W W dt dR R R ∆-∆=---=∆== 从数学模型中可以观察到，100℃检定点的输入量有h R ，*h R 、*tp R 和sW100。
100)/(=t dt dR 、100)/(=t stdt dW 的不确定度很小，可以忽略不计。
4.1 输入量h t ∆的标准不确定度)(h t u ∆的评定有4个主要不确定度来源：h R 测量重复性，插孔之间的温差，电测设备，测量电流引起的自热。
4.1.1 测量重复性)(1h t u ∆，检定100℃时的合并样本标准差p s 为Ω⨯==-=∑33121034.431i i p s s 实际测量以4次测量值平均值为测量结果，所以：Ω⨯==-311017.24)(p h s R u 。
JJG229-2010工业铂铜热电阻温度计量检定规程培训课件
(0.150℃+0.002|t|) (0.30℃+0.005|t|)
C -196～+600 -50～+600 ± ℃ (0.6 +0.010|t|)
CRT / -50～+150
/
±(0.30℃+0.006|t|)
注：1.在600℃到850℃范围的允差由制造商在技术条件中确定。
2. |t|为温度的绝对值，单位为℃。
JJG229-2010工业铂铜热电阻
检定规程
热电阻的类型（被检）
四线制热电阻
三线制热电阻
JJG229-2010适用范围
• 本规程适用于-200℃～+850℃整个或部分 温度范围使用的温度系数α标称值为 3.851×10-3℃-1的工业铂热电阻和-200℃～ +850℃整个或部分温度范围使用的温度系 数α标称值为4.280×10-3℃-1的工业铜热电 阻（以下简称热电阻）的首次检定、后续 检定和使用中检验。
对C u100的 dR dt t 00.42893 ℃
R0的计算
• C）计算被检热电阻0℃的温度偏差△T0
△T0 =
R0' R 0 (dR / dt)t 0
R100的计算（方法步骤）
• a）恒温槽偏离100℃的 t h*值由标准铂电阻
温度计测量得到。
th*
=
(
R*h R*tp
W )s10/0(dW / tds t)
t 100
R100的计算
• b）测量被检热电阻在100℃恒温槽中的电
阻值Rh,计算热电阻的 R1'00
R1'0(0R= ht ) (d*hR / dt)
t 100
热电阻不确定度评定
1概述：测量依据：JJG229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》
2环境条件：温度：20±5℃湿度：30~70％RH
3数学模型
Rt = Rx + tΔtΔt =
式中： — t温度时标准温度计的电阻值； — x℃时标准温度计测得的电阻值；
— t温度时标准温度计电阻随温度的变化率。
0℃时，不确定度区间的半宽度为100Ω×0.02％=0.004Ω,在区间内可认为均匀分布，k= ，
u(x3) = 0.012Ω
100℃时，不确定度区间的半宽度为138.5Ω×0.02％=0.0277Ω,在区间内可认为均匀分布，k= ，
u(x3) = 0.016Ω
4.1.4二等标准铂电阻温度计不确定度引入的标准不确定度分项u(x4)
u(d) = 2.99×10-5Ω/℃
在t=100℃时,由实验得出其不确定度为8.7×10-5Ω/℃,服从正态分布，k=3,
u(d) = 2.9×10-5Ω/℃
5合成标准不确定度的评定
灵敏系数：由Rt= Rx+(dR/dt)t
c1= 1
t=0℃时,c2=0.02℃,c3= 3.91 ,c4= -0.08℃
u(x5)= 1.69×10-5Ω
4.1.6标准不确定度u(x),即u(Rx)的计算
在0℃时，u(x)= 0.012Ω
在100℃时，u(x)== 0.016Ω
4.2 t的标准不确定度u[ t]的评定
标准不确定度u[ t]，记作u(y)。
当t=0℃时，
由实验得出其不确定度为1.99×10-5Ω/℃,服从正态分布，k=3,
4.1.5水三相点并复现0.01℃引入的标准不确定度分项u(x5)
国家开放大学-传感器与测试技术实验报告——热电阻
安装方法对热电阻的安装，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阻。
2、带有保护套管的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：1）对于测量管道中心流体温度的热电阻，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，那热电阻插入深度应选择100毫米；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阻。
浅插式的热电阻保护套管，其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm；热套式热电阻的标准插入深度为100mm。
3）假如需要测量是烟道内烟气的温度，尽管烟道直径为4m，热电阻插入深度1m即可。
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。
安装注意1、热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上，安装时应有保护套管，以方便检修和更换。
2、测量管道内温度时，元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。
3、温度动圈表安装时，开孔尺寸要合适，安装要美观大方。
4、高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。
5、要根据不同的温度选择不同的测量元件。
一般测量温度小于400℃时选择热电阻。
6、接线要合理美观，表针指示要正确。
主要区别热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，尽管其作用相同都是测量物体的温度，但是他们的原理与特点却不尽相同。
热电偶是温度测量中应用最广泛的温，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。
热电偶的测温原理是基于热电效应。
热电偶检定接线和注意事项
仪表车间培训模块之28：热电偶检定和注意事项一、简介：热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。
通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。
一化热电偶大约有二、工作原理两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：1：热电偶的热电势是热电偶工作端与冷端两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；2 ：热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，3：当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
三、热电偶的应用优点1、是它的测量精度高。
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℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。
3、信号可远传。
4、热电偶在结构上所占的优势是，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。
四、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。
所谓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。
热电阻标定规程
2 2 3
W100及允许误差 W100名义值 允许误差
1.3850
士0
铜热电阻
50 100
士0.05 士0.10
1.428
士0.002
B= -5.80195×10 （ ℃ ) ； C= -4.27350×10 ( ℃ ) 对于铜电阻： 在一 50~+150℃范围内：Rt=Ro（ 1+ At + Bt +Ct ）； 式中：A= 4.28899×10 （℃) B= -2.133×10 (℃)
7.0 规程步骤 7.1 概述
热电阻是以铂或铜丝制成的测温元件， 它是利用金属的电阻值随温度变化而变化的 特性来测量温度的。 按国家规定： 从1988年起， 采用IEC标准分度， 即用Pt100、 PtlO 等。
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热电阻标定规程 REV.A00
7.2 技术标准 7.2.1 热电阻在 O℃时的阻值(Ro)与其在 100℃时的阻值 R100 之比 (W100= R100/R0 )
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热电阻标定规程 REV.A00
1.0 目的 制定本规程的目的在于为本规程的最终用户提供明确的内容和步骤， 确保仪表维护检修 人员在执行任务时能够在没有监督或很少监督的情况下， 按照赛科规定的标准，以安全有效 可靠的方式履行自身的职责。
2.0 范围 本规程适用于： 热电阻标定规程
-3 -3
-3
注:t为被测量温度的绝对值 ,℃。
7.2.3 允许通过电流
允许通过电流：≤ 5mA
7.2.4 热电阻的时间常数
热电阻的时间常数根据惰性级别的不同，分为90~ 180 秒、30~90 秒、10~30 秒、 <10 秒等几种。
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热电阻的工作原理及检定标准
一、原理及用途
1.热电阻是利用金属导体或半导体电阻值随其本身温度变化而变化的热电阻效应实现温度的测量。
2.热电阻把测量的电阻以温度值显示出来，使运行人员及时观测并了解介质的温度变化情况和整个机组的运行工况，以指导运行正确操作。
其函数关系式如下:
3.Rt=Ro[1+a(t-to)] 式中；Ro为0℃时的热电阻，Rt为t℃时的热电阻值，t为被测介质温度，a为电阻系数（热电阻随温度变化的斜率）。
以pt100为例，实测温度T=2.5*（R-100Ω）其中R为实测电阻值
4. 热电阻有电阻体、引出线、保护套管、绝缘子及接线盒等部分组成。
二、检定方法及标准
1.校验设备
1)二等标准铂电阻温度计。
2)根据不同的电测设备，可选用下列辅助设备：0.01级10Ω和100Ω标准电阻各一只。
3)冰点槽。
4)100V兆欧表。
5)热电阻自动检定装置。
检定时，将热电阻连同玻璃试管插入介质中，试管插入深度不小于300mm。
测量热电阻在100℃的电阻值时，油恒温槽的温度偏离散100℃之值应不大于2℃；温度变化每10分钟应不超过0.04℃。
2.热电阻校准方法
1)热电阻的校准，只测定0℃和100℃势的电阻值R0、R100，并计算电阻比W100
W100= R100/ R0
2)校准热电阻时，可用电位差计，也可用电桥测电阻。
测定时通过热电阻的电流应不大于1mA。
热电阻在0℃时的电阻值（R0）的误差和电阻比W100的误差应不大于表一规定。
注：① |t|为温度的绝对值。
②对于0℃时公称电阻值R0=100Ω的铂热电阻，A级允差不适用于t>650℃的温度范围。
③ A级允差不适用于采用二线制的热电阻。