什么是热电阻两线、三线或四线制的方式
二线制三线制四线制比较
1.仪表的二线制与四线制二线制仪表即电源与信号共用两根线一般四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或0~10mA,电源220AC(为多).2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制两线制没有线路电阻补偿,配线简单,但要带进引线电阻的附加误差。
因此不适用制造A 级精度的热电阻,且在使用时引线及导线都不宜过长。
三线制有线路电阻补偿,可以消除引线电阻的影响,测量精度高于2线制。
作为过程检测元件,其应用最广。
四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至PLC。
这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,但成本较高,主要用于高精度的温度检测。
3.西门子的二线制和四线制二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号四线制仅仅采集电流信号传感器的结构:两线制:传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长。
三线制:要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响。
采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法。
四线制:当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值在桥式电路中,为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍,其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。
热电偶三线制和四线制与热电阻三线制和四线制的区别
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什么是热电阻两线、三线或四线制的方式
由于热电阻本身的阻值较小,随温度变化而引起的电阻变化值更小,例如,铂电阻在零度时的阻值R0=100Ω,铜电阻在零度时R0=100Ω。
因此,在传感器与测量仪器之间的引线过长会引起较大的测量误差。
在实际应用时,通常采用所谓的两线、三线或四线制的方式,如图所示。
(a ) 电路原理 (b ) 二线制(c ) 三线制 (d ) 四线制图 热电阻的接入方式在图(a )所示的电路中,电桥输出电压V o为 )(222r t rt o R R R R R R I V -++⨯= 当R>>Rt 、Rr 时,)-(2r t o R R I V = 式中:Rt 为铂电阻, Rr 为可调电阻,R 为固定电阻,I 为恒流源输出电流值。
1. 二线制二线制的电路如图(b )所示。
这是热电阻最简单的接入电路,也是最容易产生较大误差的电路。
图中的两个R 是固定电阻。
R r 是为保持电桥平衡的电位器。
二线制的接入电路由于没有考虑引线电阻和接触电阻,有可能产生较大的误差。
如果采用这种电路进行精密温度测量,整个电路必须在使用温度范围内校准。
2. 三线制三线制的电路如图(c )所示。
这是热电阻最实用的接入电路,可得到较高的测量精度。
图中的两个R 是固定电阻。
R r 是为保持电桥平衡的电位器。
三线制的接入电路由于考虑了引线电阻和接触电阻带来的影响。
R l1、 R l2 和R l3分别是传感器和驱动电源的引线电阻,Vo一般说来,R l1和R l2基本上相等,而R l3不引入误差。
所以这种接线方式可取得较高的精度。
3.四线制四线制的电路如图(d)所示。
这是热电阻最高精度的接入电路。
图中R l1、R l2、R l3和R l4都是引线电阻和接触电阻。
R l1和R l2在恒流源回路,不会引入误差。
R l3和R l4则在高输入阻抗的仪器放大器的回路中,也不会带来误差。
上述三种热电阻传感器的引入电路的输出,都需要后接高输入阻抗、高共模抑制比的仪器放大器。
铂电阻两线制、三线制、四线制接法作用区别(分享借鉴)
传感器的结构:两线制:传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长。
三线制:要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响。
采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法。
四线制:当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值几线制是指的信号采用几根线来定义的.电流输出型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。
当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到,4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1所示。
变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。
显示仪表只需要串在电路中即可。
这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。
这使得两线制传感器的设计成为可能。
在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。
两者之间距离可能数十至数百米。
按一百米距离计算,省去2根信号传输导线意味着成本降低近百元!另外四线制变送器和三线制变送器因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线,而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是首选。
Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度地影响
[图文]Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同:二线制和三线制是用电桥法测量,最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响,铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备(温控仪、PLC输入等)都有四个接线端子:I+、I-、V+、V-。
其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。
请参阅下图:(1)四线制就是从热电阻两端引出4线,接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线,测量精度高,需要导线多。
(2)三线制就是引出三线,Pt100B铂电阻接线时电流回路的参端和电压测量回路的参考为一条线(即检测设备的I-端子和V-端子短接)。
精度稍好。
(3)两线制就使引出两线,Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一(即检测设备的I-端子和V-端子短接、I+端子和V+短接短接)。
测量精度差。
文档铂热电阻的接线造成温度失真现象的研究[ 录入:tai-yan |时间:2007-07-24 00:44:20 | 作者: | 来源:采集所得 | 浏览:158次 ]摘要: 项目推广中发现很多矿井主通风机的监测温度经常出现不同程度的虚高现象, 分析其原因是测温线路的接线引起了较大的温度误差。
文章对测温线路进行了理论分析, 并通过实验得出导线电阻的大小对温度影响的关系。
0 引言PT100(铂热电阻) 温度传感器具有精度高、测温范围宽、使用方便等优点, 在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。
用铂热电阻测温时, 将铂热电阻接入二次仪表, 例如巡检仪温度模块等, 通过二次仪表测量出铂热电阻的阻值,从而算出温度。
常见热电阻测量电路的分析与比较
常见热电阻测量电路的分析与比较摘要:在工业生产现场中,热电阻是一种重要的测量传感器,需要通过导线将测量信号传递到控制系统中,因此本文通过分析比较三种常见的接线方式,来说明导线对热电阻测量电路的影响。
关键词:接线方式;二线制;三线制;四线制一、背景介绍随着社会的发展,工业技术也不断进步。
在很多工业领域中,热电阻是一种将温度变化转化为电阻值变化的一次元件,在工业生产现场中,需要通过导线将电阻值信号传递到计算机控制系统中或其他仪表上。
由于其安装地与控制地存在一定的物理距离,不能忽视热电阻引线对其测量结果产生的较大影响,因此研究热电阻的接线方式具有重要意义。
二、常见测量电路的分析目前在生产中,常见的热电阻测量电路接线方式主要有三种:二线制、三线制和四线制。
这三种接线方式由于自身的优缺点应用于不同的场合,接下来将详细介绍这三种接线方式。
2.1 二线制接线电路二线制的接线方式就是从热电阻的两端各引出一根导线接入测量电路,从而导出电阻信号,这是热电阻最简单的一种接线方式,该测温原理图的等效电路图如图2-1所示。
其中,r为两根连接导线的电阻;为热电阻,是系统的感温元件;R为固定电阻,与热电阻及导线电阻构成惠斯通电桥。
根据式2-1得出:式2-2在上式2-2中,R为测量电路中的已知量,可测量得出,因此,测量的距离较短或者在测量精度要求不高时,可以将导线电阻r忽略,视为r=0。
这时就可得出:式2-3采用二线制时,其一,并没有考虑导线电阻,但现实中导线电阻必然存在,导致较大的误差;其二,若采用这种电路进行精密温度测量,整个电路还必须在使用温度范围内。
因此这种接线方式只适合用于测量精度要求较低、传送距离较短的情况。
2.2 三线制接线电路三线制的接线方式是将一根导线从热电阻的根部引出,接到电桥的电源端;从另外一端引出两根导线,这两根导线分别接到热电阻所在的桥臂以及与其相邻的电桥桥臂上,等效电路图如图2-2所示。
其中,为三个定值电阻,为热电阻。
Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响
(3)两线制就使引出两线,Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一(即检测设备的I-端子和V-端子短接、I+端子和V+短接短接)。测量精度差。
1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同:
二线制和三线制是用电桥法测量,最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。四线没有电桥,完全只是用恒
流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接线来自式对测量精度的影响 连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响,铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效
消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备(温控仪、PLC输入等)都有四个接线端子:I+、I-、V+、V-。其中,I+、I-端是为了
给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。
(1)四线制就是从热电阻两端引出4线,接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线,测量精度高,需要导线多。
仪表二线制三线制四线制
仪表的n线制在谈论一些仪表时,我们经常会听到2线制,3线制以及4线制,本文从我们经常接触的测温组件---热电偶及热电阻来介绍所谓的几线制。
1.热电偶炉区加热均热段温度测量均采用热电偶测量。
常见热电偶有以下几种:S型热电偶(伯铑10-伯热电偶),R型热电偶(伯铑13-伯热电偶),B型热电偶(伯铑30-伯铑6 热电偶),K型热电偶(银铭-银硅热电偶),N型热电偶(银铭硅-银硅热电偶),E型热电偶(镍铭-铜镍热电偶),J型热电偶(铁-铜镍热电偶),T型热电偶(铜-铜镍热电偶)。
CAL所采用的均是K型热电偶,K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中,广泛为用户所采用。
K型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中,其使用温度为-200〜1300℃。
接线方式区别于热电阻,热电偶只有2线制接法,但是热电偶会使用补偿导线做连接,为什么会用到补偿导线呢?具体原理在此不做介绍,大致是由于在工业温度测量中,热电偶使用的位置总是距控制仪表有一定距离,因此从热电偶的输出端到测量输入端,在增加的连接线不让其产生附加电动势,需使用补偿导线连接。
不同类型的热电偶需使用不同的补偿导线,CAL使用的是K型热电偶,对应的补偿导线采用的是ZR-KX-GFFRP o现场连接如下:XFO2速接至PLC的AI模现祷僭醇^速至RIO檀端子排2.热电阻热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温组件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。
当被测介质有温度梯度时,则所测得的温度是感温组件所在范围内介质层的平均温度。
区别于热电偶,热电偶工作原理是基于赛贝克效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
传感器二、三、四线制
传感器三种接线方式
1、二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
2、三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
3、四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。
当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值在桥式电路中,为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍,
其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。
测量时取两者的电位差。
虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿。
四川积健联合工业科技有限公司专为各种传感器提供校验设备。
如patan-130、patan-130Y、patan-600、patan-600Y,是专门为热电偶、热电阻温度传感器而设计的温度校验仪。
Pt100热电阻两、三、四线制接法对测温精度的影响
2009年10月29日
Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接法对测温精度的影响?
1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同:
二线制和三线制是用电桥法测量,最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线制没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接法对测温精度的影响:
连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响,铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备(温控仪、PLC输入等)都有四个接线端子I+、I-、V+、V- 。
其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来检测热电阻的电压变化,依此检测温度变化。
(1)四线制就是从热电阻两端引出四线,接线时电源回路和电压测量回路独立分开接线,测量精度高,需要导线多。
(2)三线制就是引出三线,Pt100铂电阻接线时电源回路的参端和电压测量回路的参考为一条线(即检测设备的I-端子和V-端子短接)。
精度稍好。
(3)两线制就是引出两线,Pt100铂电阻接线时电流回路和电压测量回路合二为一(即检测设备的I-端子和V-端子短接,I+端子和V+端子短接)。
测量精度差。
热电阻引线形式比较及应用场合
热电阻引线形式比较及应用场合摘要:本文比较了热电阻二线制、三线制、四线制的接线方式,并简单描述了热电阻这几种接线方式常用的应用场合。
关键词:热电阻;测温;引线方式Abstract:This paper compares the connection mode of the two-wire system, three -ire system, four-wire system of the thermal resistance, and briefly describes the application of thermal resistance connection mode.热电阻温度计在工业测温领域中有着广泛的应用。
热电阻温度计是利用了导体和半导体的电阻随温度的变化而变化的性质而制成。
对于大多数金属导体,温度升高1℃时电阻值将增加0.4%~0.6%,但半导体电阻一般随温度升高而减小,其灵敏度比金属高,每升高1℃,电阻约减小2%~6%。
如常用的铂电阻温度计,它的温度可测范围为:-200℃~650℃,相应的阻值变化范围为15~335Ω。
PT100电阻与温度的函数关系为[1]:在上式中:R t—温度为t℃时电阻值;R0—温度为0℃时电阻值,铂电阻的分度号Pt100和Pt10在0℃时铂电阻的阻值R0分别为100Ω和10Ω;A—常数A=3.9082×10-3/℃;B—常数B=−5.082×10-7/℃;C—常数C=−4.2735×10−12/℃[1]。
由于B、C参数很小,电阻R t与温度t的函数关系可近似为如下线性函数:通过测量t温度下PT100的阻值,就可以通过上式的公式变形计算出此时测量端的温度。
即:热电阻温度计一般由热电阻、引线、连接导线、测量桥路和显示仪表组成,热电阻作为测量桥路的一个桥臂电阻。
引线是热电阻出厂时自身具备的,使热电阻丝能与外部测量桥路连接,通常位于保护套管内。
热电阻接线接线方式分类
热电阻的引线接线方式主要有三种方式○1二线制热电阻:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合○2三线制热电阻:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的。
○3四线制热电阻:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测1.接线方式的不同,在检测原理上的区别:二线和三线是用电桥法测量,最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。
2.为什么会产生不同的接线方式:因为热电阻的阻值小,因此连接导线的电阻以及接触电阻会对其测温精度产生较大影响,所以引入三线制或者四线制就是要消除这些影响。
与热电阻连接的检测设备(温控表、PLC输入等)都有四个接线端子。
I+、I-、V+、V-。
其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。
4线就是从热电阻两端引出4线,和4个端子连接。
3线就是引出3线,这需要检测设备方的I-\V-短接。
2线就使引出2线,这需要检测设备方的I-\V-、I+/V+短接。
3.不同的接线方式对精度的影响:2线,电流回路和电压测量回路合二为1,精度差。
(二线制的误差主要在电流回路在电缆中产生一定压降造成的测量误差)3线,电流回路的参考位和电压测量回路的参考位为一条线。
精度稍好。
4线,电路回路和电压测量回路独立分开,精度高,但费线。
另外,A级精度的热电阻是不能用2线制连接的。
热电阻接线接线方式分类
热电阻的引线接线方式主要有三种方式○1二线制热电阻:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合○2三线制热电阻:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的。
○3四线制热电阻:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测1.接线方式的不同,在检测原理上的区别:二线和三线是用电桥法测量,最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。
2.为什么会产生不同的接线方式:因为热电阻的阻值小,因此连接导线的电阻以及接触电阻会对其测温精度产生较大影响,所以引入三线制或者四线制就是要消除这些影响。
与热电阻连接的检测设备(温控表、PLC输入等)都有四个接线端子。
I+、I-、V+、V-。
其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。
4线就是从热电阻两端引出4线,和4个端子连接。
3线就是引出3线,这需要检测设备方的I-\V-短接。
2线就使引出2线,这需要检测设备方的I-\V-、I+/V+短接。
3.不同的接线方式对精度的影响:2线,电流回路和电压测量回路合二为1,精度差。
(二线制的误差主要在电流回路在电缆中产生一定压降造成的测量误差)3线,电流回路的参考位和电压测量回路的参考位为一条线。
精度稍好。
4线,电路回路和电压测量回路独立分开,精度高,但费线。
另外,A级精度的热电阻是不能用2线制连接的。
热电阻温度测量原理二三四线制
热电阻温度测量原理二三四线制热电阻温度测量原理是一种基于导体或半导体的电阻随温度变化的基本原理。
在一定的温度范围内,热电阻的电阻值可以表示为温度的函数。
通过测量电阻值的变化,可以确定温度的变化。
热电阻可以分为很多类型,如铜电阻、镍电阻、铂电阻等。
其中,铂电阻是最常用的一种热电阻,因为它具有稳定性好、精度高、线性度好等优点。
在温度测量中,通常使用三线制或四线制电路来测量热电阻的电阻值。
这种电路可以消除测量电阻时由于导线电阻和接触电阻引起的误差。
下面分别介绍二线制、三线制和四线制电路的原理。
二线制电路二线制电路是最简单的电路,它由两个导线组成,一个连接到热电阻的两端,另一个连接到测量仪表(如电压表或电流表)。
但是,由于导线电阻的存在,这种电路不能消除误差。
三线制电路三线制电路由三条导线组成,其中一条导线连接到热电阻的两端,另一条导线连接到测量仪表。
这种电路可以消除由于导线电阻引起的误差,但是仍然存在接触电阻的误差。
四线制电路四线制电路是最复杂的电路,它由四个导线组成,其中两条导线连接到热电阻的两端,另外两条导线连接到测量仪表。
这种电路可以消除由于导线电阻和接触电阻引起的误差,因为它使用了两个独立的测量线路,一个用于测量热电阻的电压降,另一个用于测量电流。
通过测量热电阻的电压降和电流,可以计算出热电阻的电阻值。
然后,将计算出的电阻值转换为温度值,就可以得到被测点的温度。
在实际应用中,通常将热电阻与测量仪表连接在一起,形成一个完整的温度测量系统。
这种系统可以通过测量电阻值的变化来确定温度的变化,并将温度值转换为电信号输出。
这种信号可以用于指示温度、控制温度、记录温度等。
需要注意的是,热电阻的阻值会随着时间的推移而发生变化。
为了确保测量的准确性,需要对热电阻进行定期校准。
此外,为了减小误差,在安装热电阻时需要选择合适的位置和方式,以减小环境对测量的影响。
总之,热电阻温度测量原理是基于导体或半导体的电阻随温度变化的基本原理。
两线制、三线制、四线制的区别
两线制、三线制、四线制的区别2010-01-19 11:45我们讨论的两线制、三线制、四线制,是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器,其工作原理和结构上的区别,而并非只指变送器的接线形式。
否则热电偶配毫伏计测量温度可称为是两线制的鼻祖了!几线制的称谓,是在两线制变送器诞生后才有的。
这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果,放大的本质就是一种能量转换过程,这就离不开供电。
因此最先出现的是四线制的变送器;即两根线负责电源的供应,另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。
DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表的出现,供电为220V.AC,输出信号为0--10mA.DC的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。
七十年代我国开始生产DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表,并采用国际电工委员会(IEC)的:过程控制系统用模拟信号标准。
即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
采用4-20mA.DC信号,现场仪表就可实现两线制。
但限于条件,当时两线制仅在压力、差压变送器上采用,温度变送器等仍采用四线制。
现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了,应用领域也越来越多。
同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。
因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:1.V≤Emin-ImaxRLmax变送器的输出端电压V等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。
2. I≤Imin变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。
3. P<Imin(Emin-IminRLmax)变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常<90mW。
式中:Emin=最低电源电压,对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V 电源允许的负向变化量;Imax=20mA;Imin=4mA;RLmax=250Ω+传输导线电阻。
如果变送器在设计上满足了上述的三个条件,就可实现两线制传输。
热电阻的引线主要有三种方式
热电阻的引线主要有三种方式○1二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合○2三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
○3四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。
热电阻采用三线制接法。
采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。
这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。
热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。
采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。
工业上一般都采用三线制接法。
热电偶产生的是毫伏信号,不存在这个问题。
概述双支热电阻就是把两支热电阻构成一组热电阻,并安装在外保护管内,测量同一点的温度。
有双组输出,可以接两个温控器。
一个保护管内有一只还是两只电阻体芯子,一般关键测温点、容易损坏的测温点、联锁控制用的测温点采用双只。
这样既可以保证测温的准确性,又可以防止一支损坏之后还要重新拆卸,带来的麻烦。
技术要求双支热电阻是由HSLW热电阻组成,其中可以分为四线制和六线制,四线制和六线制的区别就是六线制的每一支上面有一根温度补偿线,以便提高测量的准确性。
分度号:PT100,PT1000 测温范围:-100~300℃精度:0.2%FS 安装要求:可以是螺纹固定,也可以压簧固定。
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由于热电阻本身的阻值较小,随温度变化而引起的电阻变化值更小,例如,铂电阻在零度时的阻值R0=100Ω,铜电阻在零度时R0=100Ω。
因此,在传感器与测量仪器之间的引线过长会引起较大的测量误差。
在实际应用时,通常采用所谓的两线、三线或四线制的方式,如图所示。
(a ) 电路原理 (b ) 二线制
(c ) 三线制 (d ) 四线制
图 热电阻的接入方式
在图(a )所示的电路中,电桥输出电压V o
为 )(222r t r
t o R R R R R R I V -++⨯= 当R>>Rt 、Rr 时,
)-(2
r t o R R I V = 式中:Rt 为铂电阻, Rr 为可调电阻,R 为固定电阻,I 为恒流源输出电流值。
1. 二线制
二线制的电路如图(b )所示。
这是热电阻最简单的接入电路,也是最容易产生较大误
差的电路。
图中的两个R 是固定电阻。
R r 是为保持电桥平衡的电位器。
二线制的接入电路由于没有考虑引线电阻和接触电阻,有可能产生较大的误差。
如果采用这种电路进行精密温度测量,整个电路必须在使用温度范围内校准。
2. 三线制
三线制的电路如图(c )所示。
这是热电阻最实用的接入电路,可得到较高的测量精度。
图中的两个R 是固定电阻。
R r 是为保持电桥平衡的电位器。
三线制的接入电路由于考虑了引线电阻和接触电阻带来的影响。
R l1、 R l2 和R l3分别是传感器和驱动电源的引线电阻,Vo
一般说来,R l1和R l2基本上相等,而R l3不引入误差。
所以这种接线方式可取得较高的精度。
3.四线制
四线制的电路如图(d)所示。
这是热电阻最高精度的接入电路。
图中R l1、R l2、R l3和R l4都是引线电阻和接触电阻。
R l1和R l2在恒流源回路,不会引入误差。
R l3和R l4则在高输入阻抗的仪器放大器的回路中,也不会带来误差。
上述三种热电阻传感器的引入电路的输出,都需要后接高输入阻抗、高共模抑制比的仪器放大器。
热电阻的应用原理
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高,性能稳定。
其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
1.热电阻测温原理及材料
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。
2.热电阻的结构
(1)精通型热电阻工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点见表2-1-11。
从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,有
(2)铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,如图2-1-7所示,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。
(3)端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,其结构如图2-1-8所示。
它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。
隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
3.热电阻测温系统的组成
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。
必须注意以下两点:
①热电阻和显示仪表的分度号必须一致
②为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法。
(2)铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,如图2-1-7所示,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;
②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。
(3)端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,其结构如图2-1-8所示。
它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值,为此更换新的电阻体为好,若采用焊接修理,焊后要校验合格后才能使用。
二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r整个电路的电阻为热电阻的电阻值加上两段导线电阻的电阻值测量误差大,大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,两个导线分别接在电桥的两个桥背上,另一根线接在电桥的电源上,消除了引线电阻的误差。
可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。
一般用在实验室和。
四线制、三线制、二次仪表有一定的区别。
端面热电阻有端面铜电阻(WZCM-201)和端面铂热电阻(WZPM-201 WZPM-201B)之分。
端面热电阻元件由特殊处理的丝材(铜或铂丝)绕制,它们紧巾在温度计前端,与一般轴向热电阻相比,端面热电阻能更正确和迅速地反映被测端面的实际温度状况,它的制作方法很多,品种形式多样,特别适用于测量轴瓦或其他机件的端面温度。
有的端面热电阻安装时由于它的引线与电阻元件是相连的,所以要将引线与端面热电阻同步转动,这样才确保端面热电阻在安装中不被人为损坏,但是实际安装过程中难免出现这种情况。
由于这种情况的出现,苏科公司加大科研力度研制成功特殊的端面热电阻,这种端面热电阻在安装时只需要拧外端的螺丝就可以了,不需要引线与端面热电阻同步转动。