Pt100探头原理解释及接线说明（图文）

Pt100探头原理解释及接线说明（图⽂）Pt100温度传感器接线说明
Pt100就是说它的阻值在 0度时为100 欧姆，PT100 温度传感器。

是⼀种以铂(Pt)作成的电阻式温度传感器，属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT)
Pt100温度传感器的主要技术参数如下：
测量范围： -200℃～+850℃；允许偏差值△℃： A 级± （0.15＋0.002│t│）， B 级±（0.30＋0.005│t│）；热响应时间<30s；最⼩置⼊深度：热电阻的最⼩置⼊深度≥200mm；允通电流
≤5ma。

另外，pt100="">
PT100 温度传感器三根芯线的接法：
PT100铂电阻传感器有三条引线,可⽤ A、B、C（或⿊、红、黄）来代表三根线,三根线之间有如下规律：A 与 B 或 C之间的阻值常温下在 110 欧左右,B 与 C 之间为 0欧,B 与 C 在内部是直通的,原则上 B 与 C 没什么区别。

仪表上接传感器的固定端⼦有三个：
A 线接在仪表上接传感器的⼀个固定的端⼦.
B 和
C 接在仪表上的另外两个固定端⼦，B 和 C 线的位置可以互换,但都得接上。

如果中间接有加长线,三条导线的规格和长度要相同。

热电阻的 3 线和 4 线接法：是采⽤ 2 线、3 线、4 线，主要由使（选）⽤的⼆次仪表来决定。

⼀般显⽰仪表提供三线接法，PT100 ⼀端出⼀颗线，另⼀端出两颗线，都接仪表，仪表内部通过桥抵消导线电阻。

⼀般 PLC 为四线，每端出两颗线，两颗接 PLC 输出恒流源，PLC 通过另两颗测量 PT100上的电压，也是为了抵消导线电阻，四线精确度最⾼，三线也可以，两线最低，具体⽤法要考虑精度要求和成本。

PT100温度传感器
产品特征：
1、不锈钢套管封装，经久耐⽤；
2、活动螺丝固定，使⽤⽅便；
3、按照国际IEC751 国际标准制造，即插即⽤；
4、多种探头尺⼨可选、适应⾯⼴；
5、⾼精度、⾼稳定、⾼灵敏；
6、外形⼩巧，经济实⽤。

特性指标：
●测温范围:-200-400℃
●探头长度:5cm/10cm/15cm/20cm
●探头直径:Φ5mm
●电阻变化:0.3851Ω/℃
●安装⽅式:活动螺丝固定
●螺丝规格:M8*1.0
●引线长度:⼀般 2 ⽶，可订制长度（专⽤引线）
●引线接法:三线式
●接线⽅式:接线叉
●套管材质:不锈钢
●传感器件:PT（铂）
PT100 温度传感器采⽤三线式接法的原因：
PT100 温度传感器 0℃时电阻值为 100Ω，电阻变化率为 0.3851Ω/℃。

由于其电阻值⼩灵敏度⾼，式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差，原理如下：
PT100 引出的三根导线截⾯积和长度均相同(即 r1=r2=r3)，测量铂电阻的电路⼀般是不平衡电桥，铂将导线⼀根(r1)接到电桥的电源端，其余两根(r2、r3)分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂电阻，电桥处于平衡状态，引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。

电路图：
当R1Ｘ(RX+r2+r3)=R2Ｘ(Rpt100+r2+r1)
电桥平衡，U=0。

当Rpt100受温变化后，电桥不平衡，U≠0。

尺⼨图：
接线图：
选型图：
此温度传感器为通⽤型产品，即插即⽤，⽤户在选型时只需要讲明探头的长度。

PT100 原理及分度表
电阻式温度传感器(RTD,Resistance Temperature Detector)－⼀种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升⽽电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升⽽电阻值反⽽下降就称为负电阻系数。

⼤部分电阻式温度传感器是以铂(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定－耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受⼯业界采⽤。

PT100 温度传感器是⼀种以铂(Pt)作成的电阻式温度传感器，属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系为：R=R0(1+αT)其中α=0.00392,Ro 为 100Ω(在 0℃的电阻值),T 为摄⽒温度，因此⽩⾦作成的电阻式温度传感器，⼜称PT100。

热电阻和热电偶的区别
电站现场使⽤的热电偶⼀般是两线制的，⽽热电阻⼀般是三线制或者四线制的。

热电偶是⼀种测温度的传感器，与热电阻⼀样都是温度传感器，但是他和热电阻的区别主要在于：
⼀、信号的性质，热电阻本⾝是电阻。

温度的变化，使电阻产⽣正的或者是负的阻值变化；⽽热电偶，是产⽣感应电压的变化，他随温度的改变⽽改变。

⼆、两种传感器检测的温度范围不⼀样，热阻⼀般检测0-150度温度范围，最⾼测量范围也可达600度左右（当然可以检测负温度）. 常⽤的铂热电阻(Pt100、Pt10)、铜电阻Cu50（负50-150度）。

热电偶可检测0-1000度的温度范围（甚⾄更⾼），热电偶常⽤的有铂铑——铂（分度号S，测量范围0-1300度）、镍铬——镍硅（分度号K，测量范围0-900度）、镍铬——康铜（分度号E，测量范围0-600度）、铂铑30——铂铑6（分度号B，测量范围0-1600度）。

所以，前者⼀般⽤于较低温度检测，后者可应⽤于较⾼温度检测。

三、从材料上分，热阻是⼀种⾦属材料，具有温度敏感变化的⾦属材料，热电偶是双⾦属材
料，即两种不同的⾦属，由于温度的变化，在两种不同的⾦属丝的两端产⽣电势差。

四、PLC对应的热电阻和热电偶的输⼊模块也是不⼀样的，这句话是没问题，但⼀般PLC都直接接⼊4～20mA信号，⽽热电阻和热电偶⼀般都带有变送器才接⼊PLC。

要是接⼊DCS的话就不必⽤变送器了！热电阻是RTD信号，热电欧是TC信号！
五、PLC也有热电阻模块和热电偶模块，可直接输⼊热电阻和热电偶信号。

六、热电偶有J、T、N、K、S等型号，有⽐电阻贵的，也有⽐电阻便宜的，但是算上补偿导线，综合造价热电偶就⾼了。

七、虽然都是接触式测温仪表，但它们的测温范围不同。

热电偶使⽤在温度较⾼的环境，因它们在中，低温区时输出热电势很⼩(查表可以看⼀下)，当电势⼩时，对抗⼲扰措施和⼆次表和要求很⾼，否则测量不准，还有，在较低的温度区域，冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出，不易得到全补偿。

这时在中低温度时，⼀般使⽤热电阻测温范围为200-500，甚⾄还可测更低的温度(如⽤碳电阻可测到1K左右的低温).现在正常使⽤铂热电阻
Pt100，(也有Pt50，100和50代表热电阻在0度时的阻值，在旧分度号中⽤BA1，BA2来表
⽰，BA1在0度时阻值为46欧姆，在⼯业上也有⽤铜电阻，分度号为CU50和CU100，但测温范围较⼩，在-50-150之间.在⼀些特殊场合还有铟电阻，锰电阻等)
⼋、热电偶测量温度的基本原理是热电效应，⼆次表是⼀个检伏计或为了提⾼精度时使⽤电⼦电位差计。

电阻是基于导体和半导体的电阻值随温度⽽变化的特性⽽⼯作的，⼆次表是⼀个不平衡电桥. 3.由热电偶测温原理可知，只有在其冷端温度恒定时，被测温度才与热电势成单值函数关系.在实际使⽤中，就⽤⼀种热电特性与相应热电偶特性相似的廉价的连接导线(也称为补偿导线)，使热电偶冷端引伸到温度相对恒定的地⽅(最好为0度)，如⽤铜--康铜做补偿导线来引申镍铬---镍硅热电阻.因此，热电偶到⼆次表延长线是两根。

热电阻与⼆次表之间是⽤铜导线连接的，为了减⼩环境变化引起的测量误差，⼀般均采⽤三线制接法，其中有两根导线将热电阻串联于相邻的两个桥臂上，另⼀根导线是引来电源.使⽤时要求每根导线的电阻值与调整电阻之和都保证为5欧姆(±0.01).
不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作⽤就是与热电偶连接,使热电偶的参⽐端远离电源,从⽽使参⽐端温度稳定。

补偿导线⼜分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是⽤和热电偶相同材质的⾦属,⼀般采⽤和热电偶具有相同电⼦密度的导线代替。

补偿导线的与热电偶的连线⼀般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红⾊线,⽽负极则连接剩下的颜⾊。

⼀般的补偿导线的材质⼤部分都采⽤铜镍合⾦。

⼯作中的现场判断.
1.热电偶. 热电偶有正负极，补偿导线也有正负之分.⾸先保证连接，配置确.在运⾏中，常见的有短路，断路，接触不良(有万⽤表可判断)和变质(根据表⾯颜⾊来鉴别).检查时，要使热电偶与⼆次表分开.我在实践中判断的⽅法，供⼤家参考:⽤⼯具短接⼆次表上的补偿线，表指⽰室温(不是的话，表坏)，再短接热电偶接线端⼦，表批⽰热电偶所在的环境温度(不是，补偿线有故障)，再⽤万⽤表mv档⼤体估量热电偶的热电势(如正常，请检查⼯艺).
2.热电阻.不外乎短路，和断路.⽤万⽤表可判断.在运⾏中.怀疑短路，只要将电阻端拆下⼀个线头，看显⽰仪表，如到最⼤，热电阻短路.回零，导线短路.保证正常连接和配置时，表值显⽰低或不稳，保护管可能性进⽔了.显⽰最⼤，热电阻断路.显⽰最⼩，短路.
⼀般来说，温度在300度以下的⽤热电阻，300度以上的⽤热电偶。

随着温度的变化，热电阻的阻值会发⽣变化，热电偶的热电势会发⽣变化。

热电阻⽬前都采⽤铜热电阻和铂热电阻，根据0度时热电阻值的不同⼜分为不同的分度号，如
PT100，PT1000，CU50等，以PT100为例，PT代表铂，100代表0度时热电阻的阻值是100欧姆。

热电偶⽬前⼤体上有K，B，S等分度号，分别代表不同的材质，以⽤于不同的温度范围。

例如：K型为镍铬-镍硅材材，⼀般测量0-800度，B型为铂铑30-铂铑6，⼀般测量800-1600度。