熱電阻測溫傳感器

熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。它是利用物體（常見的是特定的金屬或半導(dǎo)體材料）的導(dǎo)電率隨溫度變化而變化的原理制成。它的阻值跟溫度的變化成正比，隨著溫度上升而成勻速增長。

使用熱電阻測溫的過程實(shí)際上是一個(gè)測量置于測量點(diǎn)上的熱電阻的阻值的過程。

什么是熱電阻元件的三線制引線方式

在熱電阻感溫元件的一端連接兩根引線，另一端連接一根引線，此種引線形式就叫三線制。它可以消除內(nèi)引線的影響， 測量精度高于兩線制， 其常用于測溫范圍窄，導(dǎo)線太長或?qū)Ь€布線中溫度易發(fā)生變化的場合。三線制引線方式常與電橋電路配合使用，兩個(gè)導(dǎo)線分別接在電橋的兩個(gè)橋臂上，另-根線接在電橋的電源上，消除了引線電阻變化的影響。即三線制引線方式可以減小或消除由于引線電阻變化所引起的測量誤差。

在工業(yè)生產(chǎn)中，熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進(jìn)行測量的。其測量電路原理如圖所示：

由于把熱電阻接人電橋的銅導(dǎo)線的電阻值會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化，如果只把連接導(dǎo)線接在一個(gè)橋臂上，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，連接導(dǎo)線電阻的變化值將與熱電阻rt的電阻變化值相疊加，而產(chǎn)生附加誤差。所以在工業(yè)上普遍采用三線制的接線方法，把導(dǎo)線2與3分別接至電橋的兩個(gè)橋臂上，當(dāng)電線的電阻變化時(shí)，可以互相抵消一部分，以減少對(duì)儀表示值的影響。但誤差減小是有限度的，對(duì)于不平衡電橋，只有在儀表刻度的始點(diǎn)才能得到全補(bǔ)償，而在滿刻度時(shí)上述的附加誤差是最大的。對(duì)于不平衡電橋還要考慮引線的附加溫度誤差，當(dāng)有電流流過熱電阻連接電源的導(dǎo)線1時(shí)，會(huì)有一定的電壓降，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，電橋的上、下支路電壓也會(huì)隨之發(fā)生變化，從而給儀表帶來一定的附加溫度誤差。

由于上述原因，對(duì)于配熱電阻的動(dòng)圈儀表，當(dāng)用三線制接線法時(shí)，對(duì)連接導(dǎo)線的電阻值有規(guī)定，一般每條線的電阻為5ω，若不足5ω，則須用錳銅電阻補(bǔ)足，以保證儀表的最大附加誤差不超過0.5%。對(duì)于使用集成運(yùn)算放大器的顯示控制儀，其輸入阻抗很高，外接導(dǎo)線電阻的變化比儀表的輸入阻抗小得多，故可以忽略導(dǎo)線電阻阻值的變化而不會(huì)影響測量精度。因此對(duì)連接導(dǎo)線的電阻值就沒有要求了，這樣可免去調(diào)整外線電阻的工作。

采用三線制接線的原因

電阻是基本電參數(shù)之一，其阻值R可按伏安特性定義，即R＝U／Ｉ，其中U為電阻兩端的電壓，I為流過電阻的電流或者按功率p來定義，即R＝p／（Ｉ＾２）。。

可見測量熱電阻必須在熱電阻兩端連接導(dǎo)線，而導(dǎo)線的阻值以及阻值隨溫度變化的特性以及引入的其它干擾，必然會(huì)影響測量結(jié)果。而要消除這種影響，就必須知道引線的狀況，在對(duì)熱電阻進(jìn)行測量的同時(shí)，從引線的兩端對(duì)引線進(jìn)行監(jiān)測。在兩根引線參數(shù)一致的前提下，要知道其中一根的狀況，至少需要增加一根導(dǎo)線，用來將測量引線中的一根的現(xiàn)場端連接到儀表端。這就是熱電阻的三線制連接的由來。