測(cè)溫?zé)犭娮璧淖柚抵皇潜粶y(cè)點(diǎn)溫度的量度。要把測(cè)點(diǎn)溫度指示出來,還必須有顯示測(cè)基儀表 (或稱二次儀表 )與之配套。在這些儀表中,用一定的橋路將熱電阻阻值的變化檢測(cè)出來,并對(duì)溫度進(jìn)行顯示或調(diào)節(jié)。常用的測(cè)量橋路有平衡電橋和不平衡電橋。
(1)平衡電橋。圖2- 12所示為平衡電橋的原理圖,圖中R3、R4是標(biāo)準(zhǔn)固定電阻 ,R2是可變電阻 ,RT是熱電阻 ,A是檢流計(jì)。根據(jù)電橋的平衡條件:
當(dāng)四個(gè)橋臂電阻滿足式(2-4)關(guān)系時(shí),電橋平衡 ,檢流計(jì) A中的電流I= 0。由于R3 、R4是標(biāo)準(zhǔn)園定電阻 ,在溫度的測(cè)最范圍內(nèi),對(duì)應(yīng)于每一個(gè)溫度下的RT值,R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)都有一個(gè)確定的位置使橋路平衡 (I = 0)。當(dāng)被測(cè)溫度變化時(shí),熱電阻 RT的值也隨之發(fā)生變化,破壞了電橋的平衡條件,調(diào)整可變電蛆 R2可使電橋重新達(dá)到平衡。如果在調(diào)整 R2的同時(shí),帶動(dòng)相應(yīng)的指針移動(dòng),就可以在洗度刻度盤上指示出相應(yīng)的溫度值。
平衡電橋的測(cè)量精度較高 ,C、D兩點(diǎn)的電壓變化對(duì)測(cè)量精度無影響。但測(cè)量時(shí)需經(jīng)常移動(dòng)請(qǐng)動(dòng)可變電阻 R2的滑動(dòng)觸點(diǎn),使電橋重新平衡 。
2)不平衡電橋。圖2 - 13所示為不平衡電橋的原理圖。圖中的R2、R3、R4 都是標(biāo)準(zhǔn)國定電阻,RA是檢流計(jì)內(nèi)阻。當(dāng)被測(cè)溫度變化時(shí),熱電阻 RT的阻值也要發(fā)生變化,電橋的平衡 被破壞,檢流計(jì)中的電流不再為零。溫度變化越大,電括的不平衡 越嚴(yán)重 ,檢流計(jì)中的電流就越大,指針偏轉(zhuǎn)也越大。根據(jù)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小,可以在溫度刻度盤上直接讀出進(jìn)度值。
不平衡電橋雖然不需要經(jīng)常調(diào)整可變電阻 R2但由圖2 - 13可以看出,由于工作時(shí)檢流計(jì)支路 RA、中有電流流過 ,使得電路成為一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。檢流計(jì)中電流工的大小,不儀與RT有關(guān), 而且還與C、D兩點(diǎn)的電壓UCD有關(guān)。要使檢流計(jì)電流I只是RT的函數(shù),就必須使UCD保持不變。所以,采用不平衡電橋做測(cè)溫橋路時(shí),電源應(yīng)配備穩(wěn)壓裝置。
3)熱電阻的三線制接法。在生產(chǎn)實(shí)際中,熱電阻 RT 要裝在測(cè)溫現(xiàn)場, R2、R3、R4電阻及顯示調(diào)節(jié)儀表 裝在控制室,所以,將熱電圖接入和橋路的導(dǎo)線在生產(chǎn)條件下可能很長 ,因而其電阻也不可忽略不計(jì)。為了避免導(dǎo)線長度不同而引起電阻不同,一般規(guī)定,生產(chǎn)廠按每根導(dǎo)線5 Ω時(shí)。當(dāng)實(shí)際使用中連接導(dǎo)線電圖不足5 Ω時(shí),應(yīng)串調(diào)整電陽使之達(dá)到5 Ω。另外,連接導(dǎo)線沿途的溫度條件發(fā)生變化時(shí),連接導(dǎo)線電阻也要發(fā)生變化,連接導(dǎo)線電阻的變化勢(shì)必使測(cè)量產(chǎn)生相應(yīng)的誤差,如圖2- 14所示。為了減小連接導(dǎo)線的溫度變化而引起的附加慢度誤差,常常將熱電圖采用三線制接法接入電橋,如圖2- 15所示。
設(shè)每根導(dǎo)線電阻 (連同其調(diào)整電阻在內(nèi))為RL,在兩線制接法中,A、D之間的橋警電阻為 2RL + RT,RL的變化,對(duì)測(cè)量精度影響較大,在三線制接法中,兩個(gè)RL分別串入CA和AD橋?qū)?RL變化的影響可以在很大程度上被排除掉,使測(cè)量誤差減小。盡管RL電阻也串接在檢流計(jì)支路中,它的阻值變化對(duì)檢流計(jì)電流工仍有影響,但較之二線制接法來說 ,還是優(yōu)越得多。
