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热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。 热电阻是电阻值随温度变化的温度检测元件。它是利用物体（常见的是特定的金属或半导体材料）的导电率随温度变化而变化的原理制成。它的阻值跟温度的变化成正比，随着温度上升而成匀速增长。 使用热电阻测温的过程实际上是一个测量置于测量点上的热电阻的阻值的过程。 电阻是基本电参数之一，其阻值 R 可按伏安特性定义，即 R＝U／Ｉ，其中U 为电阻两端的电压，I 为流过电阻的电流或者按功率 P 来定义，即 R＝P／（Ｉ＾２）。。 可见测量热电阻必须在热电阻两端连接导线，而导线的阻值以及阻值随温度变化的特性以及引入的其它干扰，必然会影响测量结果。而要这种影响，就必须知道引线的状况，在对热电阻进行测量的同时，从引线的两端对引线进行监测。在两根引线参数一致的前提下，要知道其中一根的状况，至少需要增加一根导线，用来将测量引线中的一根的现场端连接到仪表端。这就是热电阻的三线制连接的由来。 热电阻测量仪表（温度指示仪、温度变送器等）比较常见的是采用电桥作为前置电路，在采用三线制的条件下，能够有效的现场到控制室之间数十到数千米导线对的测量造成的影响。 为了说明其工作原理，下面从电桥平衡原理说起。 C端加上电压Ue时，B、D端的电压： Uo=Ue×［R2／（R1+R2）］－Ue×［R3／（R3+R4）］ 当电桥平衡，即Uo=0时，有： Ue×［R2／（R1+R2）］＝Ue×［R3／（R3+R4）］ 整理后有： R1×R3＝R2×R４ 或 R1／R2＝R4／R3 由这个公式可以看出电桥平衡时： 供电电压Ue波动时，输出电压Uo不变； 桥路的四个桥臂电阻R1、R2、R3、R4按相同比例变化时，输出电压 Uo不变； C端加上电压Ue时，B、D端的电压： Uo=Ue×［R2／（R1+R2）］－Ue×［R3／（R3+R4）］ 当电桥平衡，即Uo=0时，有： Ue×［R2／（R1+R2）］＝Ue×［R3／（R3+R4）］ 整理后有： R1×R3＝R2×R４ 或 R1／R2＝R4／R3 由这个公式可以看出电桥平衡时： 供电电压Ue波动时，输出电压Uo不变； 桥路的四个桥臂电阻R1、R2、R3、R4按相同比例变化时，输出电压 Uo不变； 当Ra’、Rb’按相同比例发生变化时，对桥路输出Uo没有影响。Rc变化会影响桥路供电电压，但对输出Uo没有影响。桥路输出Uo仅和被测热电阻R△有关。 在实际测量电路中，电桥并不一定设计成平衡状态，热电阻从那个桥臂接入也没有一定之规，但采用三线制接法，利用电桥的平衡能力连接导线影响的基本原理是相通的。 以电桥作为热电阻测温仪表的前置电路，可以将热电阻的阻值直接转换成 相应的电压，对后续电路没有严格要求，同时可以有效克服接线电阻对测量的影响。通过对桥路参数的合理选择，可以使仪表获得良好的抗干扰能力，所以在热电阻测温仪表中广泛采用。 其它三线制测量方法 近些年来，随着大规模集成电路的发展，出现了一些无需采用前置电桥而测量热电阻阻值的仪表，一些仪表厂商还开发出了具有完整温度变送器功能的集成模块。虽然这些测量仪表方式多 改变的，就是如果要接线电路对测量的影响，就至少需要知道其中一根导线所产生的影响。也就是说除非可以忽略连接导线对测量的影响，否则至少需要三根连线。 图四是一个集成温度变送器前置部分的原理示意：当恒流电流流经线路电阻Ra、Rb和测温电阻R△时将分别在这三个电阻上产生电压。不难看出，当三个导线电阻一致时，恒流电流流经R△所产生的电压，等于V2－V1。很显然当三个导线电阻发生等量变化时，这个关系依然成立。 三线制测量对导线的要求 从上面的原理分析可以看出，无论采用哪种方法，要导线Ra、Rb对于测量的影响，都有一个要求两根导线的阻值以及在受环境影响发生的变化量都完全一致的要求。 同时对于导线Rc，虽然从理论上对测量不会发生影响，但那只是在理想状态下的推导，实际工作中，仍然会对测量产生影响，而要这种影响，就必须对这根导线的状态有所了解，简单的做法，就是让这根线和其它两根线保持一致。 所以在采用三线制接线要求采用相同阻值和材质的导线，简单的方法就是：采用同规格同材质的导线，例如使用三芯电缆；同时避免或减少中间接头，因为接头的质量有可能对测量产生影响。
热电阻是中低温区常用的一种温度检测器，有两线制、三线制、四线制，主要体现在传感器的结构上不同，主要区别如下： 1、电阻补偿 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。 三线制：有线路电阻补偿，可以引线电阻的影响，测量精度高于两线制。 四线制：在热电阻的根部两端各连接的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引线的电阻影响。 2、原理不同 二线制和三线制是用电桥法测量， 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， 给出测量电阻值。 3、测量精度不同 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。 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。 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。 扩展资料： 热电阻的信号连接方式 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，可以较好的引线电阻的影响，是工业过程控制中的常用的引线电阻。 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引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。 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 。 两线制输出接线是当前模拟量串口中 进的输出方式，具有6大优点： 1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的双绞线导线； 2、在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般情况利用双绞线就能降低干扰； 3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω（取样Uout＝1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远； 4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等造成精度的差异； 5、将4mA用于零电平，使判断输送线开路或传感器损坏（0mA状态）十分方便； 6、在两线输出口容易增设防浪涌和防雷器件，有利于防雷防爆。 参考资料：百度百科-热电阻 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，了引线电阻的误差。可以较好的引线电阻的影响，是工业过程控制中的常用的引线电阻。 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
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