浅谈PT100热电阻三线制接法 PT100热电阻三线制和二线制接法区别

　　本文主要是关于PT100热电阻的相关介绍，并着重对PT100热电阻的三线制接法进行了详尽的阐述。

　　PT100热电阻

　　Pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。

　　

　　隔离变送器是一种将热电阻信号按温度高低隔离转换成与温度成线性标准信号的混合集成电路。该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC电源，几个高性能的信号隔离器和热电阻线性化、长线补偿、干扰抑制电路，特别适用于Pt100/Cu50热电阻信号隔离转换成标准信号，温度信号的变送与无失真远传，工业现场PLC或DCS系统的温度信号采集与隔离。芯片内部集成了高效率的DC-DC，能产生两组互相隔离的电源分别给内部输入端放大电路、调制电路供电和输出端解调电路、转换电路、滤波电路供电。SMD工艺结构及新技术隔离措施使该器件能达到：电源、信号的输入/输出 3000VDC三隔离。并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。温度信号隔离放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可实现Pt100热电阻信号的隔离变送。并可以实现工业现场温度控制信号一进两出、一进四出的功能。

　　技术参数

　　三线、四线或两线 Pt100/Cu50热电阻信号直接输入

　　精度、线性度误差等级： 0.2级（相对温度）

　　内置线性化处理和长线补偿电路

　　电源、信号：输入/输出 3000VDC三隔离

　　辅助电源：5V、12V、15V或24V直流单电源供电

　　国际标准信号输出：4-20mA/0-5V/0-10V等

　　低成本、超小体积，使用方便，可靠性高

　　标准 SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封装

　　工业级温度范围： - 40 - + 85 ℃

　　型号指南

　　温度信号隔离、采集及变换

　　工业现场高精度温度测量

　　热电阻信号隔离与温度控制

　　地线干扰抑制

　　温度传感器信号转换成标准信号

　　油温测量与报警

　　信号远程无失真传输

　　电力监控、医疗设备温度控制隔离安全栅

　　浅谈PT100热电阻三线制接法

　　Pt100就是说它的阻值在 0 度时为 100 欧姆，PT100 温度传感器是一种以铂（Pt）作成的电阻式温度传感器，属于正电阻系数，其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro（1+αT） Pt100 温度传感器的主要技术参数如下：

　　测量范围： -200℃～+850℃； 允许偏差值△℃： A 级± （0.15＋0.002│t│）， B 级±（0.30＋0.005│t│）；热响应时间《30s；最小置入深度：热电阻的最小置入深度≥200mm； 允通电流≤5mA。另外，Pt100 温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。

　　pt100温度传感器的三线接法

　　PT100 铂电阻传感器有三条引线，可用 A、B、C（或黑、红、黄）来代表三根线，三根线之间有如下规律：A 与 B 或 C 之间的阻值常温下在 110 欧左右，B 与 C 之间为 0 欧，B 与 C 在内部是直通的，原则上 B 与 C 没什么区别。 仪表上接传感器的固定端子有三个：

　　A 线接在仪表上接传感器的一个固定的端子.B 和 C 接在仪表上的另外两个固定端子，B 和 C 线的位置可以互换，但都得接上，。如果中间接有加长线，三条导线的规格和长度要相同。 热电阻的 3 线和 4 线接法：是采用 2 线、3 线、4 线，主要由使（选）用的二次仪表来决定。

　　一般显示仪表提供三线接法，PT100 一端出一颗线，另一端出两颗线，都接仪表，仪表内部通过桥抵消导线电阻。一般 PLC 为四线，每端出两颗线，两颗接 PLC 输出恒流源，PLC 通过另两颗测量 PT100 上的电压，也是为了抵消导线电阻，四线精确度最高，三线也可以，两线最低，具体用法要考虑精度要求和成本。

　　采用三线式接法的原因

　　PT100 温度传感器 0℃时电阻值为 100Ω，电阻变化率为 0.3851Ω/℃。由于其电阻值小灵敏度高，采用三线式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差，原理如下：

　　PT100 引出的三根导线截面积和长度均相同（即 r1=r2=r3），测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂将导线一根（r1）接到电桥的电源端，其余两根（r2、r3）分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂电阻，电桥处于平衡状态，引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。

　　

　　两线、三线制热电阻接线的区别

　　热电阻的接线方法有两线、三线、四线制接线方法，有很多朋友不知道为什么这样接线，有必要在这里详细说明。热电阻温度测量方法从设计的角度着重考虑热电阻导线电阻引起的误差，热电阻到仪表的距离是不确定的，也就是导线的电阻是不确定的，而导线电阻直接引来温度测量误差，对于Pt100热电阻0.38相当1度，可见导线电阻误差不可忽视。

　　两线制热电阻测量方法不能消除导线电阻误差，适合不需要精确温度测量的场合，使用时可以预先测量出导线的电阻，折合成温度后在测量结果中扣除，当然这是一种粗略的补偿方法。

　　四线制热电阻测量方法能够完全消除导线电阻的误差，适合实验室内进行精密的电阻测量使用，由于导线比较多，在工业测量中感觉比较复杂，一般不采用四线制测量方法。

　　三线制热电阻测量方法是比较常用的方法，既能消除导线电阻误差，接线也比较简单，是比较专业的温度测量方法。消除导线电阻的前提是：三根导线是相同的材质、相同的线径、相同的长度。

　　下面三种接线方法，测量效果完全不同，第一种和第二种看起来相同，其实效果完全不同。

　　第一种是正确的方法，能完全消除导线电阻的误差。

　　第二种方法也能工作，但导线电阻误差不能消除。

　　第三种方法是错误的接线，模块不能正常采集温度数据。

　　热电阻三线制接线原理

　　在工业生产中，热电阻温度仪表大多是采用不平衡电桥来进行测量的。其测量电路原理如图所示： 由于把热电阻接人电桥的铜导线的电阻值会随着环境温度的变化而发生变化，如果只把连接导线接在一个桥臂上，当环境温度变化时，连接导线电 。。。

　　在工业生产中，热电阻温度仪表大多是采用不平衡电桥来进行测量的。其测量电路原理如图所示：

　　由于把热电阻接人电桥的铜导线的电阻值会随着环境温度的变化而发生变化，如果只把连接导线接在一个桥臂上，当环境温度变化时，连接导线电阻的变化值将与热电阻RT的电阻变化值相叠加，而产生附加误差。所以在工业上普遍采用三线制的接线方法，把导线2与3分别接至电桥的两个桥臂上，当电线的电阻变化时，可以互相抵消一部分，以减少对仪表示值的影响。但误差减小是有限度的，对于不平衡电桥，只有在仪表刻度的始点才能得到全补偿，而在满刻度时上述的附加误差是最大的。对于不平衡电桥还要考虑电源引线的附加温度误差，当有电流流过热电阻连接电源的导线1时，会有一定的电压降，当环境温度变化时，电桥的上、下支路电压也会随之发生变化，从而给仪表带来一定的附加温度误差。

　　由于上述原因，对于配热电阻的动圈仪表，当用三线制接线法时，对连接导线的电阻值有规定，一般每条线的电阻为5Ω，若不足5Ω，则须用锰铜电阻补足，以保证仪表的最大附加误差不超过0.5%。对于使用集成运算放大器的显示控制仪，其输入阻抗很高，外接导线电阻的变化比仪表的输入阻抗小得多，故可以忽略导线电阻阻值的变化而不会影响测量精度。因此对连接导线的电阻值就没有要求了，这样可免去调整外线电阻的工作。

　　结语

　　关于PT100热电阻的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎指正。

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