铠装热电阻与普通热电偶有何区别？ 日期：2025-06-25 作者：翊成网络z 点击：

一、引言

在工业测温领域，铠装热电阻和普通热电偶都是常用的温度传感器，但它们在结构、工作原理、性能特点、应用场景等方面存在着诸多区别。了解这些区别有助于在实际工程中根据具体需求选择合适的温度测量设备。

二、结构差异

（一）铠装热电阻

整体结构

铠装热电阻通常由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料和不锈钢保护管经反复拉制而成。这种结构紧凑，整体性好。例如，其感温元件一般是铂丝绕制而成的电阻体，铂丝的直径一般在0.03 - 0.07mm之间。

不锈钢保护管不仅起到保护内部元件的作用，还具有一定的机械强度，能够承受一定的压力和冲击。保护管的壁厚根据不同的使用要求有所差异，一般在0.1 - 0.5mm之间。

引线形式

铠装热电阻的引线通常有两线制、三线制和四线制等形式。两线制引线简单，但测量精度相对较低，因为引线电阻会对测量结果产生影响。三线制引线通过引入第三根引线来补偿引线电阻的影响，测量精度较高，是目前应用较为广泛的一种引线形式。四线制引线则可以完全消除引线电阻的影响，测量精度高，但成本也相对较高，常用于对测量精度要求极高的场合。

（二）普通热电偶

整体结构

普通热电偶主要由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒等部分组成。热电极是热电偶的核心部分，一般由两种不同的金属材料（如铂铑 - 铂、镍铬 - 镍硅等）组成，其直径根据不同的热电偶类型和使用要求有所不同，常见的直径范围在0.5 - 3.2mm之间。

绝缘管用于隔离热电极，防止电极之间短路，通常采用陶瓷、石英玻璃等材料制成。保护套管则保护热电极和绝缘管免受外界环境的侵蚀，其材质根据测量环境的不同而有所区别，如不锈钢、陶瓷等。

引线形式

普通热电偶的引线直接将热电极引出，一般采用补偿导线连接到显示仪表或变送器上。补偿导线的作用是在一定温度范围内，具有与热电偶相同的热电特性，以补偿热电偶冷端温度变化对测量结果的影响。

三、工作原理差异

（一）铠装热电阻

基于电阻测温原理

铠装热电阻是基于金属导体的电阻值随温度的变化而变化的特性来进行温度测量的。对于大多数金属导体，其电阻与温度的关系可以用公式$R = R_0(1+alpha t)$来表示，其中$R$为温度$t$时的电阻值，$R_0$为温度为$0^{circ}C$时的电阻值，$alpha$为电阻温度系数。例如，铂的电阻温度系数约为$0.00392/^{circ}C$。

当温度升高时，金属导体的原子振动加剧，电子在导体中的运动受到更多的阻碍，从而导致电阻值增大。通过测量铠装热电阻的电阻值，再根据已知的电阻 - 温度关系，就可以确定被测温度。

（二）普通热电偶

基于热电效应原理

普通热电偶是利用热电效应来测量温度的。当两种不同的金属导体A和B组成一个闭合回路，并且两个接点处于不同的温度$T$（热端）和$T_0$（冷端）时，在回路中就会产生热电动势$E_{AB}(T,T_0)$。热电动势的大小与两种金属的性质以及两个接点的温度有关。

根据热电偶的分度表，可以根据测量得到的热电动势确定热端的温度。例如，铂铑 - 铂热电偶在热端温度为$1000^{circ}C$，冷端温度为$0^{circ}C$时，会产生特定的热电动势值。

四、性能特点差异

（一）铠装热电阻

响应速度快

由于铠装热电阻的感温元件被紧密包裹在不锈钢保护管内，且保护管的直径较小，热传导路径较短，因此其对温度变化的响应速度较快。在测量快速变化的温度时，能够迅速反映出温度的变化情况，例如在测量发动机燃烧室内的温度变化时，能够及时提供准确的温度数据。

抗振性能好

铠装热电阻的不锈钢保护管具有较好的机械强度，能够承受一定程度的振动和冲击。在一些工业现场环境较为恶劣，存在强烈振动的情况下，如机械加工车间、汽车发动机测试平台等，铠装热电阻能够正常工作而不易损坏。

测量精度较高

铠装热电阻的电阻体与被测介质直接接触，且引线形式多样，可以根据需要选择合适的引线来提高测量精度。同时，其结构紧凑，热惯性小，能够更准确地反映被测介质的真实温度。例如，在化工生产中对反应釜内温度的精确控制，铠装热电阻可以提供较为准确的温度测量值。

使用寿命长

铠装热电阻的不锈钢保护管能够有效地保护内部的电阻体和引线，防止其受到外界环境（如腐蚀性介质、灰尘等）的侵蚀。在一些腐蚀性较强的工业环境中，如化工、海洋工程等，铠装热电阻能够长时间稳定工作，使用寿命较长。

（二）普通热电偶

测温范围广

普通热电偶可以测量从低温到高温的广泛温度范围。例如，铂铑 - 铂热电偶可以测量高达1600℃的高温，而镍铬 - 康铜热电偶可以测量 - 200 -  + 900℃的温度范围。这使得热电偶在许多高温工业领域，如钢铁冶炼、玻璃制造等，以及低温领域，如制冷设备、低温实验室等，都有广泛的应用。

结构简单、成本低

普通热电偶的结构相对简单，主要由热电极、绝缘管、保护套管和接线盒组成，制造工艺相对成熟。因此，其成本相对较低，尤其是一些常用的热电偶类型，如镍铬 - 镍硅热电偶，价格较为便宜，适合在一些对成本较为敏感的工业应用中使用。

稳定性好

热电偶的热电极材料经过精心选择和配比，在一定的温度范围内具有较好的稳定性。只要热电偶的安装和使用符合要求，其测量结果能够保持相对稳定。例如，在一些长期运行的工业设备中，如发电站的汽轮机，热电偶可以长时间稳定地对温度进行监测。

五、应用场景差异

（一）铠装热电阻

工业自动化控制

在工业自动化控制系统中，铠装热电阻常用于对温度进行精确控制。例如，在塑料挤出机中，需要精确控制螺杆的温度以保证塑料的成型质量。铠装热电阻可以安装在螺杆附近，实时监测温度变化，并将信号反馈给控制系统，控制系统根据反馈信号调整加热或冷却装置的功率，从而实现精确的温度控制。

食品加工行业

在食品加工过程中，对温度的控制要求非常严格。铠装热电阻可以用于食品加工设备中的温度测量，如烤箱、杀菌锅等。由于其抗振性能好、响应速度快，能够适应食品加工设备运行过程中的振动和温度快速变化的情况，确保食品加工过程中的温度符合卫生和质量标准。

医药行业

在医药生产过程中，许多药品的合成、储存和运输都需要在特定的温度范围内进行。铠装热电阻可以用于制药设备中的温度监测，如反应釜、冷藏库等。其测量精度高、使用寿命长的特点，能够保证药品生产过程中的温度控制准确可靠，确保药品的质量和安全性。

（二）普通热电偶

高温炉窑监测

在钢铁、陶瓷、玻璃等行业的炉窑中，温度常常高达数千摄氏度。普通热电偶由于其测温范围广的特点，非常适合用于这些高温炉窑的温度监测。例如，在钢铁冶炼的高炉中，热电偶可以安装在炉壁上，实时监测炉内温度，为冶炼工艺的控制提供依据。

电力设备监测

在电力设备中，如发电机、变压器等，温度监测对于设备的安全运行至关重要。普通热电偶可以安装在发电机的定子绕组、变压器的油箱等部位，监测设备的温度变化。由于其结构简单、成本低，可以在电力设备中大量使用，实现对设备温度的全面监测，及时发现设备过热等故障隐患。

航空航天领域

在航空航天领域，飞行器在飞行过程中会经历各种极端温度环境。普通热电偶可以用于发动机燃烧室、尾喷管等高温部位的温度测量，也可以用于卫星、飞船等在太空中的温度监测。其能够在高温、低温、真空等复杂环境下正常工作，为航空航天器的设计和运行提供重要的温度数据支持。

六、结论

铠装热电阻和普通热电偶在结构、工作原理、性能特点和应用场景等方面存在着明显的区别。铠装热电阻具有响应速度快、抗振性能好、测量精度高、使用寿命长等优点，适用于工业自动化控制、食品加工、医药等行业；而普通热电偶具有测温范围广、结构简单、成本低、稳定性好等特点，适用于高温炉窑监测、电力设备监测、航空航天等领域。在实际应用中，需要根据具体的测量要求、环境条件和经济因素等因素，选择合适的温度传感器。