了解熱電阻溫度變送器的測量原理

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換成電阻量的溫度傳感器。熱電阻變送器利用熱電阻的這一特性，接收現場熱電阻的電阻信號，經過隔離和線性化處理后，輸出與溫度值成線性關系的標準信號。

熱電阻溫度變送器的基本測量原理是通過給熱電阻施加一已知激勵電流測量其兩端電壓的方法得到電阻值(電壓/電流)，再將電阻值轉換成溫度值，從而實現溫度測量。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。下面我們分別介紹一下這三種接線方式的測量原理。

首先我們看一下二線制接線方式的測量原理，如上圖。變送器通過導線L1、L2給熱電阻Rt施加激勵電流I，測得電勢V1、V2。再通過圖中公式即可得出熱電阻的阻值。由于連接導線的電阻RL1、RL2無法測得，最終被計入到熱電阻的電阻值中，使測量結果產生附加誤差。比如在100℃時Pt100熱電阻的熱電阻率為0.379歐姆每攝氏度,這時若導線的電阻值為2歐姆，則會引起的測量誤差為5.3攝氏度。

接下來我們看一下三線制接線方式的測量原理，三線制是實際應用中最常見的接線法。如上圖，增加一根導線用以補償連接導線的電阻引起的測量誤差。三線制要求三根導線的材質、線徑、長度一致且工作溫度相同，使三根導線的電阻值相同，即RL1等于RL2等于RL3。通過導線L1，L2給熱電阻施加激勵電流I，測得電勢V1、V2、V3。導線L3接入高輸入阻抗電路，IL3等于0。再通過圖中公式即可得出熱電阻的阻值。可見三線制接法可補償連接導線的電阻引起的測量誤差。

最后，我們介紹一下四線制接線方式的測量原理，如上圖。通過導線L1、L2,給熱電阻施加激勵電流I，測得電勢V1、V2。導線L3、L4接入高輸入阻抗電路，IL3和IL4等于0，因此V4-V3等于熱電阻兩端電壓。那么V4-V3除以激勵電流I即可得出熱電阻的阻值，由此可見，四線制測量方式不受連接導線的電阻的影響，是熱電阻測溫理想的接線方式。

以上就是熱電阻溫度變送器三種接線方式的測量原理，感謝大家的垂閱！