深入了解熱電阻，影響熱電阻響應(yīng)時間的因素有哪些?

在這篇文章中，小編將對熱電阻的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對熱電阻的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、熱電阻

熱電阻按結(jié)構(gòu)可分為線繞元件式和薄膜元件式，線繞式是目前最為常見的類型，其感溫金屬絲纏繞在某種材質(zhì)的芯體上，因此稱為線繞式;薄膜式則是將感溫金屬嵌于薄片基體上制成。目前，使用中比較常見的熱電阻探針均采用的是線繞式，通過選用不同基體、保護套管、連接線等實現(xiàn)在不同場合的應(yīng)用。薄膜式熱電阻除具有常規(guī)熱電阻的性能外，還具有體積小、電阻溫度系數(shù)高、熱容量小、熱響應(yīng)快、耐振動、耐沖擊的特點，適用于安裝位置小，需要快速響應(yīng)的測溫系統(tǒng)中，在諸如電子設(shè)備的熱測試等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。但使用時，需注意薄膜式熱電阻的最大工作電流遠小于線繞式，其體積小、熱容小的特點，使其自熱系數(shù)高于線繞式，過大的電流將會對其溫度測量帶來較大的誤差。因此，通常薄膜式熱電阻產(chǎn)品一定會給出其自熱系數(shù)，使用者需關(guān)注。

二、影響熱電阻響應(yīng)時間的因素有哪些

通過上面的介紹，想必大家對熱電阻已經(jīng)具備了初步的認識。在這部分，我們主要來了解一下有哪些因素會影響到熱電阻的響應(yīng)時間。

熱電阻插入溫場后，需經(jīng)過一定時間才能與介質(zhì)達到熱平衡，這就是熱電阻的響應(yīng)時間。尤其在帶有一定流速的氣體或液體中，溫度往往是一個動態(tài)變化的過程，當(dāng)利用熱電阻進行動態(tài)溫度測量時，需尤其關(guān)注熱電阻的動態(tài)響應(yīng)特性。有研究表明，熱電阻的響應(yīng)時間主要與熱電阻本身性質(zhì)、介質(zhì)、流速等有關(guān)，而溫度的階躍變化量對熱電阻的熱響應(yīng)時間影響并不大。在相同使用條件下，同一熱電阻的動態(tài)響應(yīng)特性數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)一致，根據(jù)介質(zhì)的不同，其模型中的參數(shù)會發(fā)生變化。因此，對動態(tài)響應(yīng)有需求的客戶在選型時，需說明測量介質(zhì)及流速等影響因素，通常廠家會給出熱電阻在某種介質(zhì)及流速狀態(tài)下的響應(yīng)數(shù)據(jù)，以供參考。

此外，有研究表明：響應(yīng)速度的快慢還與插入深度有關(guān)。因此，熱電阻的安裝也需注意，如果熱電阻安裝不合理，可能使其溫度響應(yīng)時間達到幾分鐘，從而導(dǎo)致測溫錯誤。在用于精密氣流測量時，廠家還會在熱電阻保護套管前端開有氣流孔，通過加工手段讓溫度感應(yīng)端實現(xiàn)更快、更準的測量目的。選型時，需根據(jù)測溫系統(tǒng)的響應(yīng)要求進行選取。

選取熱電阻探針的長度、直徑、形狀、曲直等因素，首先與熱電阻的安裝空間有關(guān)。一般認為，熱電阻安裝后插進被測氣體或液體的深度需大于熱電阻保護管外徑的8～10倍，除保證與被測溫場的充分接觸外，還可以盡量讓熱電阻在長度方向熱脹變形。插入深度不足是目前實際工作現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的，是造成測溫不準的最常見原因之一。

探頭直徑的選取除與空間有關(guān)外，還與探頭受力情況及對溫度變化的響應(yīng)要求有關(guān)。在帶有一定流速的流體中，探針會受到一定的側(cè)向力，探頭直徑需保證其在長期受力情況下不發(fā)生折損。但是越細的探頭靈敏度越高，在對響應(yīng)速度有要求的測溫環(huán)境中，探針直徑越小越好。因此，選型中需綜合考慮這兩方面因素。此外，探針的形狀設(shè)計有時也與這兩個因素相關(guān)，如外殼設(shè)計為階梯形或錐形，這種在探針尖端將直徑減小的操作就是為了在滿足整體強度要求的情況下，實現(xiàn)快速響應(yīng)。

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