熱電阻Pt100溫度測量原理

熱電阻 Pt100 溫度量測原理
測溫原理
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。溫度變送器通過給熱電阻施加一已知激勵電流量測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，從而實現溫度量測。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。
二線制
變送器通過導線 L1 、 L2 給熱電阻施加激勵電流 I ，測得電勢 V1 、 V2......

計算得 Rt ：
由于連接導線的電阻 RL1 、 RL2 無法測得而被計入到熱電阻的電阻值中，使量測結果產生附加誤差。如在 100 ℃ 時 Pt100 熱電阻的熱電阻率為 0.379 Ω / ℃，這時若導線的電阻值為 2 Ω，則會引起的量測誤差為 5.3 ℃ 。
三線制
增加一根導線用以補償連接導線的電阻引起的量測誤差。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=RL2=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=0 。

熱電阻的阻值 Rt ：
由此可得三線制接法可補償連接導線的電阻引起的量測誤差。
四線制
通過導線 L1 、 L2 給熱電阻施加激勵電流 I ，測得電勢 V3 、 V4 。導線 L3 、 L4 接入高輸入阻抗電路， IL3=0 ， IL4=0 ，因此 V4-V3 等于熱電阻兩端電壓。

熱電阻的電阻值：
由此可得，四線制量測方式不受連接導線的電阻的影響。

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