溫度作為工廠熱工控制領(lǐng)域中不可或缺的重要參數(shù)，其測(cè)量的精度、溫變的幅度等相關(guān)參數(shù)質(zhì)量都時(shí)刻影響著設(shè)備的安全運(yùn)行。熱電阻作為主流測(cè)溫元件之一，被廣泛應(yīng)用，其接線方式分為兩線制、三線制和四線制3種，為保證各參數(shù)質(zhì)量要求，需要采用不同的接線方式。對(duì)熱電阻兩線制、三線制和四線制接線的應(yīng)用，大家可參考Pt100兩線制、Pt100三線制和Pt100四線制接線對(duì)測(cè)溫精度的影響這篇技術(shù)文章。
1、熱電阻常規(guī)接線方式
熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器，它的測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定，其中鉑熱電阻是測(cè)量精度最高的。因熱電阻溫度測(cè)量值對(duì)電阻很敏感，為了消除測(cè)溫元件到機(jī)柜數(shù)據(jù)采集卡件之間的引線電阻給溫度測(cè)量值帶來(lái)的誤差，一般都會(huì)采用三線制接線方式或者四線制接線方式。目前熱電阻最為常見(jiàn)的接線方式為三線制接線方式。
2、熱電阻三線制接線方式存在問(wèn)題
在熱電阻三線制接線方式中，該回路測(cè)量準(zhǔn)確的前提是建立在測(cè)溫元件絕對(duì)可靠的基礎(chǔ)上的。但在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，熱電阻經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，引線焊接處會(huì)有接觸不良的現(xiàn)象，出現(xiàn)某根溫度引線或引線焊接處松動(dòng)，甚至脫落的現(xiàn)象。這就會(huì)導(dǎo)致該熱電阻接線方式在三線制和兩線制之間切換，而熱電阻兩線制接線無(wú)法消除中間引線的電阻對(duì)溫度測(cè)量值的影響。
Pt100熱電阻在溫度為0時(shí)阻值為100Ω，在溫度為100℃時(shí)阻值為138.5Ω，即平均1Ω的阻值變化對(duì)應(yīng)將近2.6℃的溫度變化。在某電廠應(yīng)用熱電阻測(cè)量溫度值時(shí)，其中3根引線每根的電阻均為7-9Ω。如果引線焊接處1根引線的焊接絲松動(dòng)，Pt100熱電阻將從三線制接線方式轉(zhuǎn)變?yōu)閮删€制接線方式，采集卡收集到的數(shù)據(jù)將會(huì)比就地實(shí)際溫度高出18-23.4℃。如果這種情況發(fā)生在冬季，外部環(huán)境溫度較低，對(duì)設(shè)備帶來(lái)的安全隱患還不明顯。但如果這種情況發(fā)生在夏季，外部環(huán)境溫度高，將近20℃的溫度躍升很可能帶來(lái)設(shè)備的異動(dòng)聯(lián)鎖，甚至保護(hù)停機(jī)，這對(duì)設(shè)備將是巨大的安全隱患。
3、技術(shù)改進(jìn)
改進(jìn)方法是將Pt100熱電阻自帶的2根引線接入同一個(gè)端子，并與相連的接線端并聯(lián)。Pt100熱電阻接線方式改進(jìn)后的端子盒接線如圖所示，這樣即使引線焊接處有一處脫落，仍然可以保證電纜的電阻值不會(huì)影響到實(shí)際的溫度測(cè)量。
試驗(yàn)結(jié)果顯示，在同一個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，圖2中的接線方式跟圖1的實(shí)際溫度測(cè)量?jī)H僅高1-2℃。傳統(tǒng)接線方式和改良后的接線方式相比，溫度僅僅從29℃升高到31℃。這個(gè)溫度偏差可以在ATR(溫度采集卡)上用偏置修正處理掉。這是在溫度元件本身的引線不長(zhǎng)，阻值較小的情況下的一種處理方式，若熱電阻本身的引線阻值較大，則不能用此種接線方式進(jìn)行接線。
Pt100熱電阻采用三線制接線方式，在接線出現(xiàn)接觸不良、松動(dòng)或脫落等現(xiàn)象時(shí)，接線電阻會(huì)對(duì)測(cè)量值產(chǎn)生干擾。為避免電阻值的波動(dòng)影響實(shí)際溫度測(cè)量，對(duì)Pt100熱電阻三線制接線方式進(jìn)行了改進(jìn)。通過(guò)上述改進(jìn)，降低了設(shè)備運(yùn)行的安全隱患，可在保證溫度測(cè)量準(zhǔn)確度的同時(shí)，提高溫度測(cè)量的可靠性，從而提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。
