【導(dǎo)讀】Pt100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)PT100溫度為0℃時(shí)它的阻值為100歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理：當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。本文主要是關(guān)于PT100熱電阻的相關(guān)介紹，并著重對(duì)PT100熱電阻的三線(xiàn)制接法進(jìn)行了詳盡的闡述。
PT100熱電阻
Pt100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)PT100溫度為0℃時(shí)它的阻值為100歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理：當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。
隔離變送器是一種將熱電阻信號(hào)按溫度高低隔離轉(zhuǎn)換成與溫度成線(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的混合集成電路。該電路在同一芯片上集成了一組多路高隔離的DC/DC電源，幾個(gè)高性能的信號(hào)隔離器和熱電阻線(xiàn)性化、長(zhǎng)線(xiàn)補(bǔ)償、干擾抑制電路，特別適用于Pt100/Cu50熱電阻信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，溫度信號(hào)的變送與無(wú)失真遠(yuǎn)傳，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)PLC或DCS系統(tǒng)的溫度信號(hào)采集與隔離。芯片內(nèi)部集成了高效率的DC-DC，能產(chǎn)生兩組互相隔離的電源分別給內(nèi)部輸入端放大電路、調(diào)制電路供電和輸出端解調(diào)電路、轉(zhuǎn)換電路、濾波電路供電。SMD工藝結(jié)構(gòu)及新技術(shù)隔離措施使該器件能達(dá)到：電源、信號(hào)的輸入/輸出 3000VDC三隔離。并且能滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)寬溫度、潮濕、震動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)惡劣工作環(huán)境要求。溫度信號(hào)隔離放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可實(shí)現(xiàn)Pt100熱電阻信號(hào)的隔離變送。并可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度控制信號(hào)一進(jìn)兩出、一進(jìn)四出的功能。
技術(shù)參數(shù)
三線(xiàn)、四線(xiàn)或兩線(xiàn) Pt100/Cu50熱電阻信號(hào)直接輸入
精度、線(xiàn)性度誤差等級(jí)： 0.2級(jí)（相對(duì)溫度）
內(nèi)置線(xiàn)性化處理和長(zhǎng)線(xiàn)補(bǔ)償電路
電源、信號(hào)：輸入/輸出 3000VDC三隔離
輔助電源：5V、12V、15V或24V直流單電源供電
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出：4-20mA/0-5V/0-10V等
低成本、超小體積，使用方便，可靠性高
標(biāo)準(zhǔn) SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封裝
工業(yè)級(jí)溫度范圍： - 40 - + 85 ℃
型號(hào)指南
溫度信號(hào)隔離、采集及變換
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)高精度溫度測(cè)量
熱電阻信號(hào)隔離與溫度控制
地線(xiàn)干擾抑制
溫度傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)
油溫測(cè)量與報(bào)警
信號(hào)遠(yuǎn)程無(wú)失真?zhèn)鬏?/div>
電力監(jiān)控、醫(yī)療設(shè)備溫度控制隔離安全柵
淺談PT100熱電阻三線(xiàn)制接法
Pt100就是說(shuō)它的阻值在 0 度時(shí)為 100 歐姆，PT100 溫度傳感器是一種以鉑（Pt）作成的電阻式溫度傳感器，屬于正電阻系數(shù)，其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下：R=Ro（1+αT） Pt100 溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：
測(cè)量范圍： -200℃～+850℃； 允許偏差值△℃： A 級(jí)± （0.15＋0.002│t│）， B 級(jí)±（0.30＋0.005│t│）；熱響應(yīng)時(shí)間《30s；最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm； 允通電流≤5mA。另外，Pt100 溫度傳感器還具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。
pt100溫度傳感器的三線(xiàn)接法
PT100 鉑電阻傳感器有三條引線(xiàn)，可用 A、B、C（或黑、紅、黃）來(lái)代表三根線(xiàn)，三根線(xiàn)之間有如下規(guī)律：A 與 B 或 C 之間的阻值常溫下在 110 歐左右，B 與 C 之間為 0 歐，B 與 C 在內(nèi)部是直通的，原則上 B 與 C 沒(méi)什么區(qū)別。 儀表上接傳感器的固定端子有三個(gè)：
A 線(xiàn)接在儀表上接傳感器的一個(gè)固定的端子.B 和 C 接在儀表上的另外兩個(gè)固定端子，B 和 C 線(xiàn)的位置可以互換，但都得接上，。如果中間接有加長(zhǎng)線(xiàn)，三條導(dǎo)線(xiàn)的規(guī)格和長(zhǎng)度要相同。 熱電阻的 3 線(xiàn)和 4 線(xiàn)接法：是采用 2 線(xiàn)、3 線(xiàn)、4 線(xiàn)，主要由使（選）用的二次儀表來(lái)決定。
一般顯示儀表提供三線(xiàn)接法，PT100 一端出一顆線(xiàn)，另一端出兩顆線(xiàn)，都接儀表，儀表內(nèi)部通過(guò)橋抵消導(dǎo)線(xiàn)電阻。一般 PLC 為四線(xiàn)，每端出兩顆線(xiàn)，兩顆接 PLC 輸出恒流源，PLC 通過(guò)另兩顆測(cè)量 PT100 上的電壓，也是為了抵消導(dǎo)線(xiàn)電阻，四線(xiàn)精確度最高，三線(xiàn)也可以，兩線(xiàn)最低，具體用法要考慮精度要求和成本。
采用三線(xiàn)式接法的原因
PT100 溫度傳感器 0℃時(shí)電阻值為 100Ω，電阻變化率為 0.3851Ω/℃。由于其電阻值小靈敏度高，采用三線(xiàn)式接法可消除引線(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差，原理如下：
PT100 引出的三根導(dǎo)線(xiàn)截面積和長(zhǎng)度均相同（即 r1=r2=r3），測(cè)量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑將導(dǎo)線(xiàn)一根（r1）接到電橋的電源端，其余兩根（r2、r3）分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂電阻，電橋處于平衡狀態(tài)，引線(xiàn)線(xiàn)電阻的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有任何影響。
兩線(xiàn)、三線(xiàn)制熱電阻接線(xiàn)的區(qū)別
熱電阻的接線(xiàn)方法有兩線(xiàn)、三線(xiàn)、四線(xiàn)制接線(xiàn)方法，有很多朋友不知道為什么這樣接線(xiàn)，有必要在這里詳細(xì)說(shuō)明。熱電阻溫度測(cè)量方法從設(shè)計(jì)的角度著重考慮熱電阻導(dǎo)線(xiàn)電阻引起的誤差，熱電阻到儀表的距離是不確定的，也就是導(dǎo)線(xiàn)的電阻是不確定的，而導(dǎo)線(xiàn)電阻直接引來(lái)溫度測(cè)量誤差，對(duì)于Pt100熱電阻0.38相當(dāng)1度，可見(jiàn)導(dǎo)線(xiàn)電阻誤差不可忽視。
兩線(xiàn)制熱電阻測(cè)量方法不能消除導(dǎo)線(xiàn)電阻誤差，適合不需要精確溫度測(cè)量的場(chǎng)合，使用時(shí)可以預(yù)先測(cè)量出導(dǎo)線(xiàn)的電阻，折合成溫度后在測(cè)量結(jié)果中扣除，當(dāng)然這是一種粗略的補(bǔ)償方法。
四線(xiàn)制熱電阻測(cè)量方法能夠完全消除導(dǎo)線(xiàn)電阻的誤差，適合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行精密的電阻測(cè)量使用，由于導(dǎo)線(xiàn)比較多，在工業(yè)測(cè)量中感覺(jué)比較復(fù)雜，一般不采用四線(xiàn)制測(cè)量方法。
三線(xiàn)制熱電阻測(cè)量方法是比較常用的方法，既能消除導(dǎo)線(xiàn)電阻誤差，接線(xiàn)也比較簡(jiǎn)單，是比較專(zhuān)業(yè)的溫度測(cè)量方法。消除導(dǎo)線(xiàn)電阻的前提是：三根導(dǎo)線(xiàn)是相同的材質(zhì)、相同的線(xiàn)徑、相同的長(zhǎng)度。
下面三種接線(xiàn)方法，測(cè)量效果完全不同，第一種和第二種看起來(lái)相同，其實(shí)效果完全不同。
第一種是正確的方法，能完全消除導(dǎo)線(xiàn)電阻的誤差。
第二種方法也能工作，但導(dǎo)線(xiàn)電阻誤差不能消除。
第三種方法是錯(cuò)誤的接線(xiàn)，模塊不能正常采集溫度數(shù)據(jù)。
熱電阻三線(xiàn)制接線(xiàn)原理
在工業(yè)生產(chǎn)中，熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。其測(cè)量電路原理如圖所示： 由于把熱電阻接人電橋的銅導(dǎo)線(xiàn)的電阻值會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化，如果只把連接導(dǎo)線(xiàn)接在一個(gè)橋臂上，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，連接導(dǎo)線(xiàn)電 。。。
在工業(yè)生產(chǎn)中，熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。其測(cè)量電路原理如圖所示：
由于把熱電阻接人電橋的銅導(dǎo)線(xiàn)的電阻值會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化，如果只把連接導(dǎo)線(xiàn)接在一個(gè)橋臂上，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，連接導(dǎo)線(xiàn)電阻的變化值將與熱電阻RT的電阻變化值相疊加，而產(chǎn)生附加誤差。所以在工業(yè)上普遍采用三線(xiàn)制的接線(xiàn)方法，把導(dǎo)線(xiàn)2與3分別接至電橋的兩個(gè)橋臂上，當(dāng)電線(xiàn)的電阻變化時(shí)，可以互相抵消一部分，以減少對(duì)儀表示值的影響。但誤差減小是有限度的，對(duì)于不平衡電橋，只有在儀表刻度的始點(diǎn)才能得到全補(bǔ)償，而在滿(mǎn)刻度時(shí)上述的附加誤差是最大的。對(duì)于不平衡電橋還要考慮電源引線(xiàn)的附加溫度誤差，當(dāng)有電流流過(guò)熱電阻連接電源的導(dǎo)線(xiàn)1時(shí)，會(huì)有一定的電壓降，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，電橋的上、下支路電壓也會(huì)隨之發(fā)生變化，從而給儀表帶來(lái)一定的附加溫度誤差。
由于上述原因，對(duì)于配熱電阻的動(dòng)圈儀表，當(dāng)用三線(xiàn)制接線(xiàn)法時(shí)，對(duì)連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻值有規(guī)定，一般每條線(xiàn)的電阻為5Ω，若不足5Ω，則須用錳銅電阻補(bǔ)足，以保證儀表的最大附加誤差不超過(guò)0.5%。對(duì)于使用集成運(yùn)算放大器的顯示控制儀，其輸入阻抗很高，外接導(dǎo)線(xiàn)電阻的變化比儀表的輸入阻抗小得多，故可以忽略導(dǎo)線(xiàn)電阻阻值的變化而不會(huì)影響測(cè)量精度。因此對(duì)連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻值就沒(méi)有要求了，這樣可免去調(diào)整外線(xiàn)電阻的工作。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于PT100熱電阻的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。
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