PT100热电阻三线制接线方式的原因

　　本文主要是关于PT100热电阻的相关介绍，并着重PT100热电阻三线制接线方式的原因进行了详细分析。

　　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。

　　

　　典型应用

　　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。

　　应用范围

　　医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备，应用范围非常之广泛。

　　引线方式

　　热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。

　　国标热电阻的引线主要有三种方式：

　　二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。

　　三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线电阻。

　　四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。

　　热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。工业上一般都采用三线制接法。

　　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

　　PT100热电阻三线制接线方式的原因

　　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。

　　

　　

　　

　　PT100热电阻的引线方式

　　目前热电阻的引线主要有三种方式

　　○1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合

　　○2三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。

　　○3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。

　　热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。

　　Pt100热电阻采用三线制接法的原理

　　Pt100热电阻采用三线制接法是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。Pt100热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。

　　采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。工业上Pt100热电阻一般都采用三线制接法。采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。

　　Pt100热电阻产生的是毫伏信号，不存在这个问题。两线制时，导线电阻对温度测量造成误差三线制和四线制能有效的消除引线电阻的影响，而四线制较三线制测量精度更高，而四线制需要多一根电缆，成本较三线制更高，所以更多采用三线制。

　　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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