熱電阻測溫原理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上熱電阻（RTD）測溫原理因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換器不能直接測量電阻，而歐姆定路告訴我們R=U÷I,因此我們讓一恒定電流流過電阻，通過測量電流在該電阻上的壓降而間接測量電阻R=U÷I，如線圖：由于熱電阻測溫原理是溫度與阻值的一一對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)進(jìn)行溫度顯示時，一定要用導(dǎo)線將熱電阻和顯示儀表連起來，這樣連接導(dǎo)線的阻值勢必要造成測量系統(tǒng)的附加的系統(tǒng)誤差，而且導(dǎo)線越長越細(xì)，誤差就越大。兩線制接法無法克服這一誤差，因此必須在軟件里設(shè)定線路電阻，以軟件補(bǔ)償方式消除這一誤差，但這個設(shè)定值是個常數(shù)，而實(shí)際情況是，隨著線路老化、環(huán)境溫度變化等因素影響，線路電阻并不是固定不變的，因

2、此軟件補(bǔ)償方式仍然會有誤差，三線接法可以隨著線路電阻的變化實(shí)時減少或消除這一系統(tǒng)誤差，但這也是建立在熱電阻兩端兩條線路的線路電阻相等的前提條件下，當(dāng)然在材料相同，環(huán)境溫度相等的條件下熱電阻兩端兩條線路的線路電阻基本上是相等的，因此為了進(jìn)一步提高精度，徹底消除導(dǎo)線材料、環(huán)境溫度等因素對測量精度、誤差的影響，我們采用四線制測量方法，如下圖所示，建議在高精度測量要求的場合下盡量采用四線制測量方式一、二線制測量、三制測量原理二線制方式下：運(yùn)放輸入差動電壓： 因此軟件測得U÷I后需再減去預(yù)先設(shè)定的常數(shù)（線路電阻2RL）即可得到熱電阻阻值Rt。三線制測量方式下：由于兩個恒流源電流相等并已知為I，

3、那么根據(jù)疊加定理，運(yùn)放輸入差動電壓：當(dāng)采用三線制測量方式時由于采用雙恒流源，為了消除線路電阻帶來的誤差，要求兩個恒流源的電流必須相等，還要要求熱電阻兩端的線路電阻必須相等，實(shí)際上由于這兩個兩個恒流源的電流以及熱電阻兩端的線路電阻往往總是不相等存在著少量誤差，因而線路電阻并不能完全抵消（消除），但在一定精度范圍內(nèi)已經(jīng)能滿足要求二、什么是四線制測量？有何用途？ 當(dāng)測量電阻數(shù)值很小時，表筆（測試線）的電阻可能引入明顯誤差，四線測量用兩條附加測試線提供恒定電流，另兩條測試線測量未知電阻的電壓降，在電壓表的內(nèi)阻或者測量運(yùn)放輸入阻抗足夠高的條件下，電流不流過電壓表或運(yùn)放，這就可以精確測量未知電阻上的壓降U，再除以已知電流I，即可得出熱電阻阻值Rt，而且理論上無論線多大以及各段線路電阻是否相等均與測量精度無關(guān)，如下圖由于通過以上電路測量可以精確得到電壓U，而在電路設(shè)計階段以上恒流源的電流I已被設(shè)定為一個恒定的已知數(shù)。故：熱電阻阻值Rt=U÷I。當(dāng)測得熱電阻阻值Rt后，對于鉑熱電阻Pt100，當(dāng)R>=100歐姆時將電阻Rt代入以下一元二次方程，當(dāng)R<100歐姆時將電阻Rt代入以下一元三次方程，利用一元二次方程求根公式或牛頓迭代法即可求得溫度t