熱電阻溫度測量原理（二三四線制）

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。二線制如圖1。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......

 

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

如圖1。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。

 

 

 

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 ℃。

 

三線制

是實(shí)際應(yīng)用中常見的接法。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。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。

 

 

 

熱電阻的阻值Rt：

由此可得三線制接法可補(bǔ)償連接導(dǎo)線的電阻引起的測量誤差。

 

四線制

是熱電阻測溫理想的接線方式。如圖3，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。

 

熱電阻的電阻值：

由此可得，四線制測量方式不受連接導(dǎo)線的電阻的影響。