引線電阻對熱電阻測量精度的影響對策

摘要:分析了計算機監控系統中,采用熱電阻測量溫度時,因熱電阻的引線電阻引起的測量誤差。針對無法用計算機軟件消除的引線電阻誤差,提出了改進的三線制熱阻測量方法,能有效消除弓|線電阻引起的測量誤差。
1熱電阻引線電阻測量誤差
　　在珠江電廠4X300MW機組工程中,電動給水泵液力偶合器軸承溫度和電機線圈溫度測量采用熱電阻,這些電阻有些埋在電機定子線槽內，有些在殼體內通過一小通道，成束拉到接線盒,引線數量較多。制造廠家為了把這些引線輕易引到接線盒,采用的引線線徑都較細,雖然從測溫點到接線盒距離不遠,其引線電阻卻足以影響測量精度。在電泵電機線槽內或其液力偶合器殼內,引線電阻影響測量誤差,這種誤差不僅不能通過外三線方式消除,也不能通過計算機軟件消除,因為引線采用的是銅線,且該銅線的電阻與溫度變化的函數關系是非線性,計算機很難找到相應函數關系算法去擬合，從而修正其誤差。這些引線電阻通過計算及實測可以看出是不能忽略的。
　　該引線從測溫點到本體接線盒長度來回約30m,線徑按0.5mm²算,這段線電阻值約1.2Ω按1℃變化對應約0.2Ω阻值的變化,1.2Ω的阻值相當于5~6℃變化,也就是說，當測溫點實際溫度是30℃時,通過計算機反映的是36~37℃及以上,且非線性,顯示值與實際相差較遠，按規定測量誤差只能在0.5%以下，這樣的情況已遠遠超過規定的允許誤差,是不能忽略的。這些熱電阻都是埋在線槽內或殼體內,不容易解體換別的元件代替,只能在外部想辦法解決。
2解決辦法
　　一般三線制熱阻測量方法可消去引線電阻的影響。其測量原理見圖1。
 
　　按平衡電橋原理,電流從正端分別通過R1和R2往下流,一路經R1、R11、Rt回到負端;一路經R2、R11、R3回到負端,當電橋處于平衡時,
IIR1=I2R2;I1(Rt+R11)=I2(R3+R11);
RI/(Rt/+R11)=R2/(R3+R11);
R1(R3+R11)=R2(Rt+R11);
　　令R11=R2;則R3=Rro只要測到調整電阻R3的阻值，就能夠得到測溫點的溫度。
　　從以上計算看到，電纜電阻R11通過三線制接線方式抵消了。但再看電動給水泵液力偶合器軸承溫度和電機線圈溫度情況,見圖2。
 
　　從圖2可見,R11通過三線制方式抵消了，但在電泵電機線槽內或其液力偶合器殼內熱阻引線電阻R12卻不能消除,是否有簡單方法去掉R12,見圖3。
 
　　從圖3可見，加了1個與引線材料相同的繞組銅電阻R,令其阻值等于2R12,當電橋處于平衡時,
IIRI=I2R2;I1(R1+R11+2R12)=I2(R3+R11+2R12);
R1/(R1+R11+2R12)=R2/(R3+R11+2R12);
R1(R3+R11+2R12)=R2(R1+R11+2R12);
　　令R1=R2;則R3=Rto只要測到調整電阻R3的阻值，就能夠得到測溫點的溫度。以上方法能基本解決電泵電機線槽內或其液力偶合器殼內熱阻的測:量問題。應該指出，所知的電阻應放置在與R12引線同樣溫度的環境內,才能盡可能地抵消引線電阻的影響。
3結束語
　　電廠分散控制系統與給水泵電泵電機線槽內或其液力偶合器熱電阻接線采用了以上解決方案,效果明顯,基本解決電泵電機線槽內或其液力偶合器殼內熱阻的測量問題，可在以后工程中出現同類問題時作為推薦解決方案。