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1、热电阻原理
热电阻的工作原理基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性。具体来说,当热电阻受到热源的影响时,其电阻值会增加,这种现象称为正温度系数(PTC)。相反,当热电阻受到冷源的影响时,其电阻值会减小,这种情况被称为负温度系数(NTC)。通过测量热电阻两端的电压降,可以计算出其电阻值,进而得到温度读数。
热电阻通常由纯金属材料制成,如铂、铜或镍等,这些材料能够响应温度变化并产生相应的电阻值变化。为了将电阻值转换为温度值,需要使用电子电路(如电桥)来测量电压降,并通过算法转换得到温度信息。在实际应用中,热电阻的电阻值需要通过引线传递到计算机控制装置或其他二次仪表上进行测量和处理
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=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
2、热电阻的接线方式
热电阻接线方式分为三种:两线制、三线制、四线制,最常用的是三线制接法,如图:
3、热电阻故障的原因可能包括以下几点:
现场实际应用(Pt100)三线制接法比较常用,下面就以三线制接法来判断故障原因以及解决办法:
1)热电阻接到二次仪表
热电阻检查:接线柱之间可能存在脏污,导致短路或者连接松动。清除保护管内的金属屑和其他污染物,确保接线柱干净且连接牢固;
热电阻损坏,可能是热电阻本身或其引出线发生短路。如果是因为热电阻损坏或接线错误,需要更换电阻体或重新焊接并拧紧接线螺丝;
材料腐蚀:如果热电阻使用的是铂电阻丝,那么材料可能会因腐蚀而变质。查找并解决短路问题,并对电路进行适当的绝缘处理,如果发现热电阻材料已严重腐蚀变质,则应考虑更换新的热电阻。
热电阻的接线错误可能与仪表不符,重新正确接线。
现场热电阻拆线,用万用表量热电阻,三个端子两两量电阻值,如图,两根短接线电阻为0,另外一根线和这两个线之间电阻为110欧姆(25℃)左右,说明热电阻没有问题。
校对线路,每根线用到数显表用万用表校对,量电阻值0-3欧姆左右,每根线对地对屏蔽线测量,电阻无穷大,说明线路没有问题。注意:校对线路一定要两边都拆掉线来测量。
用信号发生器给数显表输入标准信号确定数显表没有问题,确定数显表组态没有问题,用万用表量数显表输出,计算数值和显示一样。
2)热电阻接到DCS、PLC模块
前面查找故障重复步骤一,直接接到电脑DCS,PLC上的直接从电脑读取数值,确保模块和程序设定没有问题。
3)热电阻带温度变送器
前面热电阻检查重复步骤一,温度变送器接线用万用表打到直流电流毫安当,表笔串接在温度变送器上边,量出电流相对温变量程算出温度值和量热电阻电阻值算出的温度核对无偏差,说明温度变送器无故障,核对电脑显示是否正确。如果有问题说明是DCS,PLC模块通道故障,查找通道和量程故障。
编辑:兰陵王
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