热电阻_热电偶_压力表_压力变送器_磁翻板液位计 - 淮安忠和测控仪表有限公司

鉑熱電阻不同接線方式的測試原理分析及應用

發布時間:2020-07-28     瀏覽次數:
摘要:鉑熱電阻由于其阻值與溫度良好的線性關系,在溫度測量領域內廣泛應用。文章重點闡述了鉑熱電阻不同接線方式的測量原理,并對各測量方法的優缺點進行分析對比,為實際應用提供參考建議。
鉑熱電阻值隨溫度變化而變化,并且具有很好的重現性和穩定性,利用鉑電阻的這種物理特性而制成的傳感器稱為鉑熱電阻溫度傳感器,常見的鉑熱電阻溫度傳感器有Pt10、Pt100、Pt500、Pt1000等。鉑熱電阻溫度傳感器精度高,穩定性好,應用溫度范圍廣,是工業上常用的一種溫度檢測器。鉑熱在電阻測溫時,通常是將鉑熱電阻以二線制、三線制或者四線制的形式接入二次儀表測出其電阻值。不同的接線方式對其精度及應用環境存在較大的影響。
1鉑熱電阻的測溫原理及特性
       鉑熱電阻的阻值隨溫度成線性變化,一般情況下,其阻值隨溫度的增加而增大,根據《JIG229-2010工業鉑.銅熱電阻檢定規程》工業鉑熱電阻值與溫度之間的函數關系:

       其中,t為鉑熱電阻溫度,℃;R,為t℃時的鉑熱電阻阻值,Ω;R0為0℃時的阻值,W1為工業熱電阻的電阻比值。
2鉑熱電阻的測量原理及方法
       鉑熱電阻是電阻式溫度傳感器,測溫的本質是測量傳感器的電阻值。通常是電測設備給鉑熱電阻施加一個恒定激勵電流,然后,測量其兩端電壓,利用歐姆定律(R=U/D計算電阻值,再將電阻值換算成溫度值,從而實現溫度的測量。鉑熱電阻與電測設備之間的接線方式有三種,分別是二線制、三線制和四線制。
2.1二線制測量方法
       二線制測量方法,就是用恒流源給鉑熱電阻兩端的導線施加激勵電流[,并測得兩端導線之間的電壓U,通過公式R=U/1,得到的鉑熱電阻的阻值,如圖1所示。
二線制鉑電阻測試原理圖
      圖中,R1為鉑熱電阻;RL1為導線L1的等效電阻;R12為導線L2的等效電阻。
     圖中,電測儀表通過導線LI、L2給鉑熱電阻施加恒定電流I,測得電勢V1、V2,因此,R,電阻值如下:
Rt=(V1-V2)/I-RL1-R12
      由于二線制接法在測量的時候,無法測知鉑熱電阻.兩端導線的阻值RL1-R12是測量結果產生附加誤差。
2.2三線制測量方法
      三線制測量方法,就是在二線制的基礎上,給鉑熱電阻的其中一端增加1根導線,用來補償導線電阻的帶來的測量誤差,并將這3根導線接入不平衡電橋。三線制測法要求3根導線的長度、線徑和材質完全一樣,并且工作溫度相同,從而使3根導線阻值相同,如圖2所示。
      圖2中,3根與鉑熱電阻Rt相連的導線長度相等,線徑和材質相同,其導線的等效阻值都是RL1=R12=R13=r,其中,Ru與電橋的電源端直接相連,R12和R13分別串接在電橋的兩個橋臂上,當電橋平衡時,R,有以下關系式:
R2(Rt,+RL3)=R1(R3+R12)
三線制鉑電阻測試原理圖
       當滿足R1=R2時,則等號右邊包含r的兩項完全抵消,這種情況與r=0的電橋平衡公式完全相同,此時導線線阻r將不會引起鉑熱電阻的測量誤差。因此,如果要完全消除導線電阻帶來的影響,不平衡電橋必須處于平衡狀態,且電阻R1=R2。
2.3四線制測量方法
       四線制測量方法,是在二線制的基礎上,在鉑熱電阻兩端各增加一根導線,給新增加的這兩根導線上提供恒定的激勵電流,用電壓表測量另外兩根導線之間的壓降,由于電壓表的內阻很高,因此,經導線流入電壓表的電流幾乎為零,這樣就可以測量鉑熱電阻兩端的壓降,再利用歐姆定律就可以計算出其電阻值,如圖3所示。
四線制鉑電阻測試原理圖
       圖3中,通過導線L1、L2給鉑熱電阻施加恒定電流I,測得導線L3、L4兩端電勢V3、V4。將導線L3、L4接入電壓.表,由于電壓表的高輸入阻抗導致I3=0,Ix=0,因此R,電阻值如下:
Rt=(V4-V3)/I
3鉑熱電阻不同測量方法的優缺點及應用
3.1二線制測法
       二線制測法是在鉑熱電阻兩端各連1根導線,直接接入電測設備進行測量。這種接線方式雖然簡單,但是不可避免的引入導線電阻r,r的大小與導線的長度、線徑、材質,以及工作溫度有關,因此,這種接線方式適用于測試距離很近,且精度要求不高的場合。如果測試結果不對導線電阻進行修正的話,那么連接導線不宜過長。
3.2三線制測法
       三線制測法是在鉑熱電阻的一端引出兩根導線,另一端引出1根導線接入測量回路,此種方式要求引出的3根導線長度、線徑和材質均相同。測量回路一般采用不平衡電橋,當電橋平衡,且有兩個橋臂電阻R1=R2時,能夠完全消除導線電阻引入的測量誤差。但由于鉑熱電阻是不平衡電橋的一個橋臂電阻,與其連接導線(從鉑熱.電阻測溫現場至測量控制室)電阻也附加為橋臂電阻的一部分,這一部分電阻隨環境溫度變化,因而會造成一定的測量誤差。當采用鉑熱電阻與不平衡電橋配合測量溫度時,雖然不能徹底消除導線電阻引入的誤差,但是已大大減小了測量誤差。在工業環境中,測溫點一般都在現場,而控制及顯示設備一般都在控制室,兩者之間距離可能數十至數百米,三線制測法正好適用于這種測試距離較遠,精度要求較高的場合,因而被廣泛應用于工業生產中。
3.3四線制測法
       四線制測法是在鉑熱電阻的兩端各用兩根導線接入測量回路,在其兩端各選取1根導線通以恒定電流,把電阻值轉換成電壓信號,再將另外兩根導線接入電測儀表。這種接線方式可以完全消除導線電阻帶來的誤差。.因此,四線制測量適用于計量單位、實驗室等精度高的溫度測量場所。由于這種測法需要的導線數量最多,尤其在長距離測溫環境中經濟性比較差,成本也相對較高。
4結語
       鉑熱電阻是一種應用非常廣泛的溫度測量傳感器,在-50℃~600℃的范圍內具有其它任何溫度傳感器無法比擬的優勢,它具有良好的穩定性,精度高、抗干擾能力強等優點。一般來說,短距離選用二線制接法,中遠距離選用三線制接法,要求精度高選用四線制接法。如果精度要求一般,采用三線制接法是經濟、穩定、實用的選擇。三種接線方式都有各自的優缺點,具體選用哪種方.式,應該根據實際環境和需求情況決定。
上一篇:熱電偶在單體隧道窯爐中應用   下一篇:熱電偶測溫技術在礦井防滅火中的應用
主站蜘蛛池模板: 外墙涂料_真石漆_真石漆批发_河南宝润达真石漆厂家 | 网站客服系统_在线客服系统【莺语客服】 | 潜水搅拌机|潜水推流机|曝气机|刮吸泥机|格栅除污机-南京远蓝环境设备 | 诸城市瑞特机械有限公司_洗筐机,周转箱,托盘清洗机,风淋室 | 门禁控制器-自动道闸-停车场系统-车位引导系统-车牌识别系统-楼宇对讲-可视门铃-门禁一卡通-河北京鹏电子科技有限公司 | 起点养生网-分享科学养生保健知识,中医健康养生之道-无锡据风网络科技有限公司 | 湖北大洋塑胶有限公司|AGR|PPR|RTP|HDPE|e-PSP钢塑复合压力管道生产厂家 | 皮带输送机-宁津县浩发链条有限公司| 中房网_中国房地产业协会官方网站| 压力机-压装机-黄油机-黄油泵-[广东品嘉灵]专业定制各种精密压装设备 | 江苏保捷锻压有限公司(中国汽车零部件供应商,锻造,精加工,热处理) | 无锡新源润不锈钢官网|304不锈钢平板|316L冷轧宽幅|2米卷分条开平 | 绿化工程-绿化养护-园林设计-东莞市泉桦园林绿化有限公司 | 山东胜王水处理设备有限公司,反渗透设备,纯净水设备,污水处理设备,SWS系列全自动钠离子交换器,纯净水设备报价,活性碳过滤器,多介质过滤器 | 江南专汽公司首页-消防车厂家,水罐/泡沫消防车价格(热销品牌) | 长型材数控钻孔攻牙机-自动数控热熔钻孔机-东莞市利速数控机械有限公司 | 网带窑,催化剂网带窑,电热回转窑-淄博圣元窑炉工程有限公司 | 激光清洗机_激光除锈机_激光焊接机 - 上海锡昊激光科技有限公司 激光切管机_等离子切管机_相贯线切管机厂家|服务为先-山东美峰智能设备有限公司 | 健力普医疗-半导体激光治疗仪,红外偏振光治疗仪,近红外线治疗仪-独家功能,光疗典范 | 直冷式块冰机|片冰机|块冰机|制冰机厂家|深圳市冰之星制冷科技有限公司 | 拉力试验机|电子万能试验机|液压万能试验机|摩擦磨损试验机|济南试验机厂家-济南思达测试技术有限公司 | 太原铁艺围栏-山西泓宸辉铁艺工程有限公司 | 可燃气体报警器-有毒有害气体检测仪-气体检测分析系统-宁波市高品科技有限公司 | 河北浩元保温材料有限公司 | 英格索兰隔膜泵_ARO气动隔膜泵_英格索兰隔膜泵配件【原厂正品】连续五年无投诉_英格索兰隔膜泵代理-苏州瑞晟茂环保设备有限公司 印刷公司,北京印刷厂,宣传画册手册印刷厂-和智印彩页设计 | 移印机厂家_丝印机器设备_全自动丝网印刷机-东莞展迅机械科技 | 和中出国移民官网|出国移民|加拿大移民|欧洲移民|爱尔兰移民|马耳他移民|希腊移民|美国移民|海外护照_和中移民 | 席高设计型地板官网_拼花地板_高端木地板定制专家_轻奢地板 | 语音芯片_蓝牙芯片_ble数传芯片_蓝牙数传模块厂家_拓达半导体-蓝牙数传芯片模块原厂 | 移动破碎站-洗沙机-球磨制砂机-污泥处理-青州冠诚重工机械有限公司 | 兔展-H5页面制作、微信营销活动一站式企业营销数字化增长平台 | 山东日兴新材料股份有限公司| 伸缩机厂家-现货快递物流伸缩皮带机|装车输送机-乐清市华森自动化设备有限公司 | 辽宁大卯新能源供热设备制造有限公司官方网站,大卯新能源,大卯新能源供热设备 | 中科联航(江苏)-信息化监理|信息化咨询|信息系统项目管理|信息系统工程监理公司 | 真空烘箱-高低温试验箱-防爆烘箱-防爆高低温试验箱-老化房-恒温恒湿箱-高低温试验箱-高低温冲击试验箱厂家—上海标承实验仪器有限公司 | 西安真石漆_无机涂料厂家_无机涂料多少钱一个平方—陕西秦森环保科技有限公司 | 直冷式块冰机|片冰机|块冰机|制冰机厂家|深圳市冰之星制冷科技有限公司 | 鲜淘网 - 精选全球水果蔬菜肉食海产生鲜,酒水食品零食加盟供求信息 | 铸铁平台,三维柔性焊接平台,划线平台,大理石平台,检验平板,花岗石平台_泊头市恒量机械设备有限公司 | 水阻柜-液阻柜-高压开关柜-高压固态软启动柜-磁控软启动柜-电解粉-无功补偿柜-配电柜-襄阳源创电气 |