熱電阻和溫度變送器測量應(yīng)用

2018/5/30 4:27:20 人評論次瀏覽分類：精品推薦文章地址：http://m.prosperiteweb.com/news/2003.html

將溫度變送器和熱電阻組合在一起，那么熱電阻將升級為一體化溫度變送器，熱電阻二線制、三線制和四線制接線方式將直接影響溫度變送器測量結(jié)果和一體化溫度變送器整體精度。昌暉儀表在本文分享熱電阻和溫度變送器測量應(yīng)用知識，方便大家正確選用溫度變送器和一體化溫度變送器。

熱電阻測溫原理
熱電阻(如Pt100)是利用其電阻值隨溫度的變化而變化這一原理制成的將溫度量轉(zhuǎn)換成電阻量的溫度傳感器。
溫度變送器通過給熱電阻施加一已知激勵(lì)電流測量其兩端電壓的方法得到電阻值(電壓/電流)，再將電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值，從而實(shí)現(xiàn)溫度測量。
熱電阻和溫度變送器之間有三種接線方式：二線制、三線制、四線制。

二線制熱電阻
如圖1。溫度變送器通過導(dǎo)線L1、L2給二線制熱電阻施加激勵(lì)電流I，測得電勢V1、V2。
二線制熱電阻等效電路圖

圖1 (圖中R為熱電阻，RL1為導(dǎo)線L1的等效電阻，RL2為導(dǎo)線L2的等效電阻)
計(jì)算得Rt：

由于連接導(dǎo)線的電阻RL1、RL2無法測得而被計(jì)入到熱電阻的電阻值中，使測量結(jié)果產(chǎn)生附加誤差。如在100℃時(shí)Pt100熱電阻的熱電阻率為0.379Ω/℃，這時(shí)若導(dǎo)線的電阻值為2Ω，則會引起的測量誤差為5.3 ℃。二線制熱電阻接入溫度變送器將產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的測量誤差

三線制熱電阻
三線制是實(shí)際應(yīng)用中最常見的熱電阻接法。如圖2，增加一根導(dǎo)線用以補(bǔ)償連接導(dǎo)線的電阻引起的測量誤差。三線制要求三根導(dǎo)線的材質(zhì)、線徑、長度一致且工作溫度相同，使三根導(dǎo)線的電阻值相同，即RL1=RL2=RL3。溫度變送器通過導(dǎo)線L1，L2給熱電阻施加激勵(lì)電流I，測得電勢V1、V2、V3。導(dǎo)線L3接入高輸入阻抗電路，IL3=0。
三線制熱電阻等效電路圖

圖3 (Rt為熱電阻，RL1為導(dǎo)線L1的等效電阻，RL2為導(dǎo)線L2的等效電阻，RL3導(dǎo)線L3的等效電阻)
三線制熱電阻的阻值Rt：

由此可得三線制熱電阻接入溫度變送器可補(bǔ)償連接導(dǎo)線的電阻引起的測量誤差。

四線制熱電阻
四線制是熱電阻測溫理想的接線方式。如圖3，溫度變送器通過導(dǎo)線L1、L2給熱電阻施加激勵(lì)電流I，測得電勢V3、V4。導(dǎo)線L3、L4接入高輸入阻抗電路，IL3=0，IL4=0，因此V4-V3等于熱電阻兩端電壓。