热电偶与热电阻都是常用的接触式温度传感器，尽管二者的测量对象相同，但原理、特性和适用场景存在明显差异。热电偶在应用领域最广泛，热电阻则具有补偿导线需求少、成本相对较低等优点。 基本原理 - 热电偶：基于热电效应在两种不同金属的回路中产生电势差，将温差转化为可测量的电压信号。常配合电位差计或放大/信号处理单元使用以提高测量精度。 - 热电阻：以金属电阻随温度变化的特性为基础，温度变化导致电阻值的变化。通常通过一组电路对其进行测量，或结合温度变送电路实现精密输出。 现场使用与维护要点 - 热电偶：存在正负极，补偿导线也有极性。排查要点包括短路、断路、接触不良及材料老化等。在检修时应将热电偶与二次仪分离检查。 - 热电阻：常见故障为短路与断路。利用万用表可判断。若显示异常，可能存在保护管进水、接线松动等情况。保持正确的连接与安装是确保读数稳定的关键。 选型要点 - 热电偶的分度号常见有 S、R、B、N、K、E、J、T 等，其中贵金属型（如 S、R、B）适合高温场合，廉金属型（如 N、K、E、J、T）应用更广。选型需结合温度范围与环境条件。 - 热电阻（RTD）适用于中低温区，特点是高测量精度与良好温度稳定性。铂热电阻的精度最高，广泛用于工业温度测量与标准基准。材料以铂、铜为主，亦有镍、锰、铑等。 - 性能与成本权衡：不同型号在耐腐蚀性、耐压、响应速度等方面各有优缺点。需结合工作温度、介质、环境强度及预算综合考量。 使用场景与性能匹配 - 温度范围与精度：高温场合通常选择 B、S、R 型热电偶；若需要覆盖更广的中高温段且对精度要求不极端，可以考虑 N、K、E、J、T 型；低温或需高稳定性的场景多选 T、E、J 型热电偶。热电阻在室温至数百摄氏度的区间内提供稳定的高精度。 - 气氛与保护：S、B、K 型在强氧化或弱还原气氛中表现较好；J、T 型在弱氧化/还原气氛中也可用。若保护管密封性好，对气氛要求可以放宽。 - 耐久性与响应速度：线径较粗的探头耐久性更好但响应慢，铠装探头在需要快速响应的场合更有优势。 - 测量对象特性：运动/振动物体、高压容器、带污染介质等环境需要更高机械强度与保护措施。 选型流程概述 - 确定型号与分度号 - 确定防爆等级与精度等级 - 选择安装固定形式 - 选择保护管材质 - 确定长度或插入深度 信号输出与系统接入差异 - 信号性质：热电阻本身表现为电阻值的变化，温度升高则阻值增大或减小；热电偶产生温度相关的感应电压，随温度变化而变化。 - 测量范围：热电阻通常在0-150°C左右的区间更常用，最高可达约600°C，且可覆盖负温区域；热电偶的工作温度范围更广，常见可测至0-1000°C及以上。 - 材料结构：热电阻为单一金属性能随温度变化的金属电阻元件；热电偶由两种不同金属组成，在连接端形成电势差。 - 系统接入：大多数现场控制系统（如PLC）对TC/RTD的输入方式不同，通常需要前置变送器将TC/RTD信号转换成标准的4-20mA或编码信号后再输入控制系统；某些DCS系统可直接接入TC/RTD信号，无需额外变送器。PLC通常具备独立的RTD输入模块和TC输入模块。 成本与综合考量 - 由于需要补偿导线、探头材料及整体系统设计，热电偶在某些应用中的综合成本会高于热电阻，特别是在长距离布线或高温测量环境下需额外考虑信号传输与保护的成本。 综合建议VSport - 选型应以温度区间、目标精度、介质环境、响应速度以及总体成本为核心，结合具体工艺条件选择最合适的传感器类型及型号，以确保测量稳定性和系统可靠性。