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熱電阻測溫原理

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(zhuǎn)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測量其兩端電壓的方法得到電阻值（電壓/電流），再將電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值，從而實現(xiàn)溫度測量。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。二線制如圖1。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...... 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(zhuǎn)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測量其兩端電壓的方法得到電阻值（電壓/ 電流），再將電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值，從而實現(xiàn)溫度測量。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。

因為A/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。

由于熱電阻測溫原理是溫度與阻值的一一對應關(guān)系。當進行溫度顯示時，一定要用導線將熱電阻和顯示儀表連起來，這樣連接導線的阻值勢必要造成測量系統(tǒng)的附加的系統(tǒng)誤差，而且導線越長越細，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，以軟件補償方式消除這一誤差，但這個設(shè)定值是個常數(shù)，而實際情況是，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，因此軟件補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，因此為了進一步提高精度，徹底消除導線材料、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：運放輸入差動電壓： ()22LttLURRIURRI????????? 因此軟件測得U÷I后需再減去預先設(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，那么根據(jù)疊加定理，運放輸入差動電壓： [2) ()]((2)LtLLLLLUIRRRIIRRIIIRRU???????????????? 當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．

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