了解热电阻温度变送器的测量原理

• 关键词：热电阻,温度变送器
• 摘要：热电阻 (如Pt100) 是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。热电阻变送器利用热电阻的这一特性，接收现场热电阻的电阻信号，经过隔离和线性化处理后，输出与温度值成线性关系的标准信号。

热电阻 (如Pt100) 是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。热电阻变送器利用热电阻的这一特性，接收现场热电阻的电阻信号，经过隔离和线性化处理后，输出与温度值成线性关系的标准信号。

热电阻温度变送器的基本测量原理是通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值(电压/电流)，再将电阻值转换成温度值，从而实现温度测量。热电阻和温度变送器之间有三种接线方式: 二线制、三线制、四线制。下面我们分别介绍一下这三种接线方式的测量原理。

首先我们看一下二线制接线方式的测量原理，如上图。变送器通过导线L1、L2给热电阻Rt施加激励电流I，测得电势V1、V2。再通过图中公式即可得出热电阻的阻值。由于连接导线的电阻RL1、RL2无法测得，最终被计入到热电阻的电阻值中，使测量结果产生附加误差。比如在100℃时Pt100热电阻的热电阻率为0.379欧姆每摄氏度,这时若导线的电阻值为2欧姆，则会引起的测量误差为5.3摄氏度。

接下来我们看一下三线制接线方式的测量原理，三线制是实际应用中最常见的接线法。如上图，增加一根导线用以补偿连接导线的电阻引起的测量误差。三线制要求三根导线的材质、线径、长度一致且工作温度相同，使三根导线的电阻值相同，即RL1等于RL2等于RL3。通过导线L1，L2给热电阻施加激励电流I，测得电势V1、V2、V3。导线L3接入高输入阻抗电路，IL3等于0。再通过图中公式即可得出热电阻的阻值。可见三线制接法可补偿连接导线的电阻引起的测量误差。

最后，我们介绍一下四线制接线方式的测量原理，如上图。通过导线L1、L2,给热电阻施加激励电流I，测得电势V1、V2。导线L3、L4接入高输入阻抗电路，IL3和IL4等于0，因此V4-V3等于热电阻两端电压。那么V4-V3除以激励电流I即可得出热电阻的阻值，由此可见，四线制测量方式不受连接导线的电阻的影响，是热电阻测温理想的接线方式。

以上就是热电阻温度变送器三种接线方式的测量原理，感谢大家的垂阅！