热电阻测量原理及常见故障处理方法

品慧电子讯热电阻是中低温区最常用的一种测温元件。一般情况下，测量500℃以上的较高温度时用热电偶，但是热电偶对于500℃以下的中低温度区域，因其输出的热电势很小，对二次仪表的抗干扰措施要求很高，若采用热电偶通常难以实现精确测量，因此，在较低温区域，考虑到冷端温度的变化所引起的相对误差也非常突出，一般使用热电阻温度测量仪表较为合适，这是因为在中低温度区域热电阻具有测量准确度高，性能稳定的特点。

1热电阻的测量原理

热电阻的测量原理基于导体或半导体材料的电阻与温度之间存在的函数关系。即当温度变化时导体或半导体的电阻也随之而变化，然后通过显示仪表显示出被测对象的温度数值。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜。铂电阻准确度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，适用于无腐蚀介质。此外，也采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

2热电阻测温系统的组成及连接方式  

2.1热电阻测温系统的组成 

热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。 

2.2热电阻测温系统的连接主要有二线制、三线制、四线制三种方式。二线制只适用于测量准确度较低的场合，三线制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连接方式，四线制主要用于高准确度的温度检测。

1、二线制：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：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引线电阻。 

3、四线制：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。

3热电阻测温常见故障分析   

3.1热电阻测温常见故障现象、原因及处理方法 

一、显示仪表指示值比实际值低或示值不稳 

故障原因1：热电阻元件插深不够，没有顶到保护套管端部。 

处理方法： 

1、查明套管长度，选用合适长度的热电阻元件，安装时保证热电阻元件顶到套管端部。 

2、清理保护套管内的铁屑、灰尘 。

故障原因2：保护套管内积水 

处理方法： 

1、清理保护套管内的积水并将潮湿部分加以干燥处理。 

2、保护套管做好密封措施，防止再次进水。 

故障原因3：热电阻测量回路短路或接地 

处理方法： 

1、如外回路短路或接地，用万用表检查短路或接地部位并加以消除。 

2、如热电阻元件内部短路或接地，应更换热电阻。 

二、显示仪表指示偏大 

故障原因1：热电阻测量回路断路

 

处理方法： 

1、如外回路断路，用万用表检查断路部位并加以消除。 

2、如热电阻元件内部断路，应更换热电阻。 

故障原因2：热电阻接线端子虚接或接触不良 

处理方法：

 1、检查接线端子及导线，去除氧化部分；

2、紧固接线端子。 

三、显示仪表指示负值 

故障原因1：热电阻测量回路接线错误 

处理方法： 1、使用万用表检查热电阻回路，恢复正确接线顺序。 

故障原因2：热电阻测量回路有干扰 

处理方法：

1、检查热电阻测量回路应使用屏蔽电缆。

2、检查热电阻测量回路，与动力电缆之间最小距离应符合电缆敷设规定。 

3、检查电缆屏蔽应单端可靠接地，接地线应连接牢固可靠。

4、如以上方法仍无法消除干扰，可采取热电阻三相并接电容等抗干扰措施。

四、热电阻值与温度关系有变化

故障原因1：热电阻丝材料腐蚀变质

处理方法：1、更换热电阻。

作者：深能库尔勒电厂 杨振宇