Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响

Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响

[图文]Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：

二线制和三线制是用电桥法测量，最后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，最后给出测量电阻值。

2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响

连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有

效

消除这种影响。

与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。其中，I+、I-端是为

了

给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。请参阅下图：

（1）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。

（2）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。

（3）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。

铂热电阻的接线造成温度失真现象的研究

[ 录入:tai-yan | 时间:2007-07-24 00:44:20 | 作者: | 来源:采集所得 | 浏览:158次 ]

摘要: 项目推广中发现很多矿井主通风机的监测温度经常出现不同程度的虚高现象, 分析其原因是测温线路的接线引起了较大的温度误差。文章对测温线路进行了理论分析, 并通过实验得出导线电阻的大小对温度影响的关系。

0 引言

PT100(铂热电阻) 温度传感器具有精度高、测温范围宽、使用方便等优点, 在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。

用铂热电阻测温时, 将铂热电阻接入二次仪表, 例如巡检仪温度模块等, 通过二次仪表测量出铂热电阻的阻值,从而算出温度。这些二次仪器常用的基本类型是采用桥式线路。目前一般采用的方法是三线制接法。可以说, 铂热电阻测温技术应该是非常成熟的。

但是, 我们在项目《通风机在线监测系统》的推广中发现, 90 %的矿井通风机的监测温度是不准确的, 如山西的上榆泉矿、山东的朝阳矿、运河矿、王庄矿等等, 有的高出实际温度十几、二十摄氏度甚至更多。什么样的原因造成这么大的误差? 经过分析实验, 我们发现了问题所在。

1 铂热电阻测温原理

我们先从铂热电阻测温的原理来看。若已知电阻-温度关系, 就可以用测量电阻的方法来推算出温度, 这就是电阻温度传感器的工作原理。

当测温范围不大, 元件长度和截面积随温度改变引起的阻值变化可以忽略时, 热电阻元件的阻值随温度变化可以认为是线性的, 可用式(1) 表示 :

Rt = Rt0 [1 +α( t - t0) ] (1)

其中, t0 表示参考温度; Rt0 表示参考温度下铂热电阻的阻值;α表示电阻元件的平均电阻温度系数, 即电阻元件的温度相对于参考温度每变化1 ℃, 引起铂热电阻阻值相对于参考温度下的增量。对于PT100 , 在t = 0 ℃时, Rt = 100Ω; 当t = t1 时,Rt = Rt1 , 则有 Rt1 = 100 (1 +α×t1) (2)

通过测量t1 温度下PT100 的阻值, 就可以通过上式的公式变形计算出此时测量端的温度。即

t1 =Rt1/100α-1/α (3)

铂热电阻测温电路的原理如图1 所示, 其中, Rt 为铂热电阻, R1 、R2 为固定电阻, R3 为可调电阻, A 为检流计。

电路工作时, 不考虑导线的电阻值, R1 、R2 、R3 、Rt 组成一个平衡电桥,改变R3 电阻的阻值, 直到电桥处于平衡状态,在此情况下, 检流计的对角线无电流通过, 电桥处于平衡位置。则有

R1 ×Rt = R2 ×R3 (4)

令R1 = R2 则R3 = Rt使得R3 的阻值等于铂热电阻的阻值。这样, 就通过电桥的方法测量出t1 温度下铂热电阻的阻值, 可以进一步算出此时的温度

t1 =R3/100α -1/α (5)

实际工程中, 往往铂热电阻到接入端距离很大, 会达到几十米甚至几百米, 这时候导线的阻值就不能不考虑在内了。参照图1 , 考虑导线电阻, 则新的电桥平衡的公式为

R1 ( Rt + Rob) = R2 ( R3 + Roa) (6)

导线采用三芯屏蔽线, a、b、c 三点到o 点的长度相等, 导线电阻值也相等。即

Rob = Roa = Roc

这样两根引线的电阻对称地分别接入等式两边, 因而导线电阻RL 的影响在很大程度上被排除掉了。所以正确的接线方式应是从铂热电阻接出三线, 对应地接入巡检仪或者温度模块。

但是现场安装将铂热电阻接入巡检仪或者模块的时候,很多电工看到说明书上标注的接线图, 为了节约信号线,就从铂热电阻端两线出, 到巡检仪再并出一根线, 三线接入巡检仪。虽然也是三线接入巡检仪(如图2 所示) , 但是对温度有没有影响呢?

要使电桥达到平衡, 则b、d 两点的电位相同, 可以得到电桥平衡式:

R1 ( Rt + Roc + Rob) = R2 R3 (7)

令R1 = R2 ,则R3 = Rt + Rob + Roc , Roa = Rob = Roc= RL 则

R3 = Rt + 2 RL (8)

带入(3) 式, 计算出温度

t1 =R3/100α-1/α=( Rt + 2 RL )/100α -1/α

和(6) 式比较, 得出温度的绝对误差为:

Δt =RL/50α

RL 为导线电阻。可见, 采用这种接法时, 温度误差与导线的电阻成线性关系。

2 实验

实验电缆使用北京百正电缆有限公司生产的RVVP 型号的0.2mm2 电缆。PT100 用常州武翔仪表厂生产的WZP-280L50 型, 测温范围为- 200～420 ℃的铂热电阻, 以及宏格科技生产的系列采集转换模块。

由于PT100 采集温度有一个延时过程, 使巡检仪显示温度较温度计读出温度滞后一定时间, 那么如果用温度计作标定的话就不合适了。所以本实验采用宏格模块采集的温度作为标定温度。通过做实验, 发现在多个稳定温度下,即使是200m 的线长, 按照图1 的三线制接法连接的电路测得的温度与水银温度计的误差只有0.01～0.3 ℃左右, 故以图1 所示的接法用宏格模块采集到的温度精度满足工程要求, 可以作为标定温度。

实验装置如下: 把两个PT100 分别用图1 和图2 所示的两种方法用同样长度的导线接入巡检仪。标准温度由宏格模块采集: 取第三个PT100 用相同长度的导线按照图1所示接法接入泓格I - 7000 远程I/ O 模块系列的I - 7033 (3通道RTD 输入) 模块, 然后经过I - 7520 (RS485 转RS232)

模块转换, 输入到计算机。三个PT100 的探头放在同一盛水的容器中, 逐渐加温, 取不同温度下的测量值。经过把实验数据中图2 接法数值减去标定温度作为绝对误差, 列出绝对误差与线长在各个测点下的数值, 结果见表1 。

铜在室温时电阻率ρ= 1175 ×10 - 8Ω·m , 利用公式R=ρ(L/S)t , 计算出各长度的导线电阻。当导线长度一定时,在各个测点温度下, 图2 接法测得的温度与标准温度总相差一个近似的常量, 算出平均绝对误差。把平均误差和导线电阻在坐标内作出曲线, 如图3 。

通过图3 曲线, 可以看出, 用图2 接法测得的温度平均误差与导线电阻呈近似线性关系, 与理论分析的结果相吻合。

3 结语

铂热电阻的使用虽然简单, 但切不可想当然的在终端把两线并三线接入巡检仪或者别的测量仪表, 一定要从PT100 传感器三线接出, 并三线接入终端仪表, 否则必然存在温度虚高。有的煤矿风机的温度电缆已经固定, 重新布线比较麻烦, 也可以根据导线规格以及图3 中导线电阻与误差的关系, 测量出测点和二次仪表之间的线长, 算出导线的电阻值, 进而推算出温度误差, 在二次仪表上作适当调节, 抵消掉对应的温度误差。

热电阻pt100的接线1、pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：二线制

和三线制是用电桥法测量，最后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，最后给出测量电阻值。2、pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响连接导线的电阻和接触电阻会对pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。请参阅下图：（1）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。（2）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。（3）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。详情请参考：

三线制热电阻与温度采集模块连接图如下图所示在采集模块中A、B 两个端子是用来接收电压信号的，一般是毫伏级电压信号。C端是一个电流输出

三线制热电阻传感器的故障分析

三线制热电阻传感器的故障分析 摘要：热电阻传感器是一种稳定性好、精度高、测量范围大的温度传感器，因而被广泛应用。但是热电阻传感器的连接导线电阻随温度的变化而变化，对测量结果的影响不容忽视。为了消除导线电阻的影响，热电阻测温常采用不平衡电桥式三线制接法，从而使温度误差得到了补偿。 关键词：热电阻、平衡电桥、三线制 一、热电阻与热电偶的区别 1.热电阻和热电偶的工作原理 热电偶工作原理是基于赛贝克效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。它由两根不同导线（热电极）组成，它们的一端是互相焊接的，形成热电偶的测量端（也称工作端）。将它插入待测温度的介质中；而热电偶的另一端（参比端或自由端）则与显示仪表相连。如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。 热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。 2.如何选择热电偶和热电阻 根据测温范围选择：500℃以上一般选择热电偶，500℃以下一般选择热电阻； 根据测量精度选择：对精度要求较高选择热电阻，对精度要求不高选择热电偶； 根据测量范围选择：热电偶所测量的一般指“点"温，热电阻所测量的一般指空间平均温度。 二．热电阻的二线制原理和三线制原理的区别 1.热电阻的二线制原理 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，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。 图1-1 热电阻二线制接法

三相三线制和四线制(精)

三相三线制和三相四线制是什么意思？各有什么区别？ 是用三相三线制还是用三相四线制的电表，由用户的进线和用电性质决定。如果用户是纯三相制电器，如三相变压器，三相电动机等，可以使用三相三线制线路，三相三线制只有 三根线，没有零线，就只能用三相三线制的表。如果用户有单相负荷又有三相负荷，那就是三相四线制或三相五线制（多零线接地线）线路，就要使用三相四线制的电表。三相三线制线路没有调整能力，要求三相负荷基本平衡。 三相三线制和三相四线制的区别是什么?应用场所有哪些不同 三相四线比三相三线多了一根电源中性线，三相三线只能提供380伏电压的电源，三相四线既可以提供380伏电压、又可以提供220伏电压的电源。 三相三线，明显省钱了，但负载不平衡时候无法通过零相回馈电流，容易烧东西了，而三相四线可以解决这个问题 三相三线制,三相四线制,三相五线制各有什么优点 三相三线制就是只用三根相线三相四线制就是三根相线加一根零线三相五线制就是三根相线加一根零线再加一根保护接地线 三相三线制和三相四线制电机（动力马达）有什么区别？ 三相电机是平衡负载，相电流等于线电流，矢量和为零，所以不需要零线，角形接法的电机是没有零线可接的，星形接法可以在中性点接零线，但没有意义，接或不接都是一样的。 在低压供电系统中，三相四线制较三相三线制的适用范围是什么?有何优点? 三相三线制供电系统，只适用于三相对称负荷(如三相电力变压器，三相电机等，若三相负荷不对称，中性点就会出现电压。采用三相四线制供电系统，可以获得线电压和相电压，对于使用者比较方便。另外在三相负荷不对称时，因中性线阻抗很小，也能消除中性点的电压位移。

四线制热电阻的特点及接线图

四线制热电阻的特点及接线图 国产热电阻有二线制，三线制，四线制。此篇文章介绍四线制热电阻的特点和接线方式，其他线制请参阅其他文档。 四线制:在热电阻体的电阻丝两端各连出两根引出线。测温时，它不仅可以消除引出线电阻的影响，还可以消除连接导线间接触电阻及其阻值变化的影响。四线制多用在标准铂电阻的引出线上。 四线制:在热电阻体的电阻丝两端各连出两根引出线。测温时，它不仅可以消除引出线电阻的影响，还可以消除连接导线间接触电阻及其阻值变化的影响。四线制多用在标准铂电阻的引出线上。 几个问题释疑： 1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：

二线制和三线制是用电桥法测量，最后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，最后给出测量电阻值。 2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响 连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。请参阅下图： （1）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。（2）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。（3）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。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析

1.10 热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析 热电阻接入电路两线制三线制接线法 1．分析两线制由于引线电阻的误差 图1-12中，r为引线的电阻，R t为Pt电阻，其中由欧姆定律可得： 当R r=R t时（电桥平衡），V0=-I22r 。 从V0的表达式可以看出，引线电阻的影响十分明显，两线制接线法的误差很大。 2．分析三线制如何消除引线电阻的误差 三线制接线法由图1-13所示，由欧姆定律可得： 当R r=R t时，电桥平衡，I1=I2，V0=0。 可见三线制接线法可很好的消除引线电阻，提高热电阻的精度。 工业用热电阻温度计的使用注意事项

热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的性质来测量温度的，在工业生产中广泛用来测量(-100～500)℃范围的温度，其主要特点是测温准确度高，便于自动测量。由于热电偶在低温范围中产生的热电势小，因而对测量仪表要求严格，而采用热电阻温度计测量低温是很适宜的。 热电阻温度计按结构形式可分为普通工业型、铠装型及特殊型等。 常用的普通工业型热电阻主要有: 1.铂热电阻:广泛用来测量(-200～850)℃范围内的温度。在少数情况下，低温可测至1K，高温可测至1000℃。其物理、化学性能稳定，复现性好，但价格昂贵。铂热电阻与温度是近似线性关系。其分度号主要有Pt10和Pt100。 2.铜热电阻:广泛用来测量(-50～150)℃范围内的温度。其优点是高纯铜丝容易获得，价格便宜，互换性好，但易于氧化。铜热电阻与温度呈线性关系。其分度号主要有Cu50和Cu100。 铠装热电阻是在铠装热电偶的基础上发展来的，由热电阻、绝缘材料和金属套管三者组合加工而成，其特点是外形尺寸可以做得很小(最小直径可达20毫米)，因而反应速度快，有良好的机械性能，耐振耐冲击，具有良好的挠性，且不易受有害介质的侵蚀。 使用热电阻前必须检查它的好环，简易的检查方法是将热电阻从保护管中抽出，用万用表测量其电阻。若万用表读数为“0"或者万用表读数小于R0值，则该热电阻已短路，必须找出短路处进行修复；若万用表读数为“∞"，则该热电阻已断路，不能使用；若万用表读数比R0的阻值偏高一些，说明该热电阻是正常的。 热电阻的阻值不正确时，应从下部端点交叉处增减电阻丝，而不应从其它处调整。完全调好后应将电阻丝排列整齐，不能碰接，仍按原样包扎好。 经修复的热电阻，必须经过检定合格后方可使用。 热电阻安装时，其插入深度不小于热电阻保护管外径的8倍～10倍，尽可能使热电阻受热部分增长。热电阻尽可能垂直安装，以防在高温下弯曲变形。热电阻在使用中为了减小辐射热和热传导所产生的误差，应尽量使保护套管表面和被测介质温度接近，减小热电阻保护套管的黑色系数。 当用与热电阻相配的二次仪表测量温度时，热电阻安置在被测温度的现场，而二次仪表则放置在操作室内。如果用不平衡电桥来测量，那么连接热电阻的导线都分布在桥路的一个臂上。由于热电阻与仪表之间一般都有一段较长的距离，因此两根连接导线的电阻随温度的变化，将同热电阻阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个臂上，使测量产生较大的误差。为减小这一误差，一般在测温热电阻与仪表连接时，采用三线制接法(图1)，即从热电阻引出三根导线，将连接热电阻的两根导线正好分别处于相邻的两个桥臂内(图2)。当环境温度变化而使导线电阻值改变时，其产生的作用正好互相抵消，使桥路输出的不平衡电压不会因之而改变。另一导线电阻R1的变动，仅对供桥电压有极微小的影响，但在准确度范围内。其示意图如下所示:

弱电基础知识之二线制三线制四线制比较

弱电基础知识之二线三线四线制接线比较 1. 仪表的二线制与四线制 二线制仪表即电源与信号共用两根线一般 四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或０～１０mA，电源２２０ＡＣ（为多）． 2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制 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。因此不适用制造A级精度的热电阻，且在使用时引线及导线都不宜过长。 三线制有线路电阻补偿，可以消除引线电阻的影响，测量精度高于2线制。作为过程检测元件，其应用最广。 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PLC。这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，但成本较高，主要用于高精度的温度检测。 3.西门子的二线制和四线制 二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号 四线制仅仅采集电流信号

传感器的结构： 两线制： 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 三线制： 要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。 四线制： 当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值 在桥式电路中，为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流，组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍，其值达到10-50K（和桥路供电电压有关），下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此，热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性，通常需要做一定补偿。 如果直接测量阻值，应该采用恒流源给热电阻供电，热电阻阻值变化时支路电流保持恒定，热电阻压降为线性较好的温度函数。 放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。

铂电阻两线制、三线制、四线制接法

铂电阻两线制、三线制、四线制接法作用区别！！2010-12-10 来源：天长市仪器仪表线缆厂>>进入该公司展台通常使用的铂电阻温度传感器有PT100，电阻温度系数为3.9×10－3／℃，0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区(-200℃～650℃)最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。 按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100(R0=100Ω)、Pt1000(R0=1000Ω)为统一设计型铂电阻。 传感器的结构： 两线制： 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 三线制： 要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。四线制： 当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值 文章链接：工控网(百站) https://www.wendangku.net/doc/5a3599772.html,/Tech_news/Detail/62604.html

二线制三线制四线制比较

1. 仪表的二线制与四线制 二线制仪表即电源与信号共用两根线一般 四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或０～１０mA，电源２２０ＡＣ（为多）． 2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制 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。因此不适用制造A 级精度的热电阻，且在使用时引线及导线都不宜过长。 三线制有线路电阻补偿，可以消除引线电阻的影响，测量精度高于2线制。作为过程检测元件，其应用最广。 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PLC。这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，但成本较高，主要用于高精度的温度检测。 3.西门子的二线制和四线制 二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号 四线制仅仅采集电流信号

传感器的结构： 两线制： 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 三线制： 要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。 四线制： 当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值 在桥式电路中，为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流，组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍，其值达到 10-50K（和桥路供电电压有关），下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此，热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性，通常需要做一定补偿。 如果直接测量阻值，应该采用恒流源给热电阻供电，热电阻阻值变化时支路电流保持恒定，热电阻压降为线性较好的温度函数。 放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。 ?怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么? 根据分度表参照当时温度看阻值是否相符 ?通常情况下是这样的，将一个基准电压加在pt100回路上，测量pt100上的电压信号（mv），阻值变化是电压信号自然也变化，再经过运放放大后进入A/D芯片进行A/D转换，经过程序再 将电压信号换算成电阻值，采用查表方式（将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom 中）的到温度值。 ?一般短距离选用二线制接法，中距离选用三线制接法，要求精度高、近距离选用四线制接法。

铂电阻两线制、三线制、四线制接法作用区别(分享借鉴)

传感器的结构： 两线制： 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 三线制： 要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。四线制： 当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值 几线制是指的信号采用几根线来定义的. 电流输出型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。 当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。 其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。 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

二线制三线制四线制比较

1.仪表的二线制与四线制 二线制仪表即电源与信号共用两根线一般 四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或０～１０mA，电源２２０ＡＣ（为多）．2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制 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。因此不适用制造A 级精度的热电阻，且在使用时引线及导线都不宜过长。 三线制有线路电阻补偿，可以消除引线电阻的影响，测量精度高于2线制。作为过程检测元件，其应用最广。 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PLC。这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，但成本较高，主要用于高精度的温度检测。 3.西门子的二线制和四线制 二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号 四线制仅仅采集电流信号

传感器的结构： 两线制： 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 三线制： 要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。 四线制： 当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值 在桥式电路中，为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流，组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍，其值达到10-50K（和桥路供电电压有关），下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此，热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性，通常需要做一定补偿。 如果直接测量阻值，应该采用恒流源给热电阻供电，热电阻阻值变化时支路电流保持恒定，热电阻压降为线性较好的温度函数。 放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。 ?怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么? 根据分度表参照当时温度看阻值是否相符 ?通常情况下是这样的，将一个基准电压加在pt100回路上，测量pt100上的电压信号（mv），阻值变化是电压信号自然也变化，再经过运放放大后进入A/D芯片进行A/D转换，经过程序再 将电压信号换算成电阻值，采用查表方式（将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom 中）的到温度值。 ?一般短距离选用二线制接法，中距离选用三线制接法，要求精度高、近距离选用四线制接法。

二线制三线制四线制仪表区别

浅谈仪表的两线制、三线制、四线制(转) 我们讨论的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式。否则热电偶配毫伏计测量温度可称为是两线制的鼻祖了! 几线制的称谓，是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果，放大的本质就是一种能量转换过程，这就离不开供电。因此最先出现的是四线制的变送器；即两根线负责电源的供应，另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表的出现，供电为220V.AC，输出信号为0--10mA.DC的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。 七十年代我国开始生产DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表，并采用国际电工委员会(IEC)的:过程控制系统用模拟信号标准。即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20mA.DC信号，现场仪表就可实现两线制。但限于条件，当时两线制仅在压力、差压变送器上采用，温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了，应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。 因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:

1．V≤Emin-ImaxRLmax 变送器的输出端电压V等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。 2. I≤Imin 变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。 3. P＜Imin(Emin-IminRLmax) 变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常＜90mW。 式中:Emin=最低电源电压，对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量； Imax="20mA"； Imin="4mA"； RLmax="250"Ω+传输导线电阻。 如果变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4mA.DC，不与

真正的热电阻三线制接线法

真正的热电阻三线制接线 法 Prepared on 22 November 2020

真正的热电阻三线制接线法 一．什么是热电阻元件的三线制引线方式 在热电阻感温元件的一端连接两根引线，另一端连接一根引线，此种引线形式就叫三线制。它可以消除内引线的影响，测量精度高于两线制，其常用于测温范围窄，导线太长或导线布线中温度易发生变化的场合。三线制引线方式常与电桥电路配合使用，两个导线分别接在电桥的两个桥臂上，另一根线接在电桥的电源上，消除了引线电阻变化的影响。即三线制引线方式可以减小或消除由于引线电阻变化所引起的测量误差。 二．热电阻与显示仪表的三线制接线法 在生产中，热电阻温度仪表大多是采用不平衡电桥来进行测量的。其测量电路原理如1所示，由于把热电阻接入电桥的铜导线的电阻值会随着环境温度的变化而发生变化，如果只把连接导线接在一个桥臂上，当环境温度变化时，连接导线电阻的 图1 变化值将与热电阻RT的电阻变化值相叠加，而产生附加误差。所以在工业上普遍采用三线制的接线方法，把导线2与3分别接至电桥的两个桥臂上，当电

线的电阻变化时。可以互相抵消一部分，以减少对仪表示值的影响。但误差减小是有限度的，对于不平衡电桥，只有在仪表刻度的始点才能得到全补偿，而在满刻度时上述的附加误差是最大的。对于不平衡电桥还要考虑电源引线的附加温度误差，当有电流流过热电阻连接电源的导线1时，会有一定的电压降，当环境温度变化时，电桥的上、下支路电压也会随之发生变化，从而给仪表带来一定的附加温度误差。 三．什么是真正的热电阻三线制接线法 三线制接线法，必须要和相应线制的热电阻元件配合使用才能做到真正意义上的三线制接线。但在现实中，很多工厂使用的热电阻，其保护管内的热电阻元件大多只有两根引线，即热电阻元件是两线制的，从保护管接线盒至显示仪表虽然用了三根连接导线，但这只能算是两线制的热电阻接线方法，或只能叫三导线的热电阻两线制接线方法。 说明:本文仅涉及用电阻法测量热电阻阻值方法的相关问题。

桥式测温

热电阻测温三线制接线原理（我的原创） 热电阻测温三线制接线原理 热电阻测温传感器 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。 采用三线制接线的原因 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。而要消除这种影响，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。 电桥三线制测量原理 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，能够有效的消除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。 对图一所示的电桥，当A、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； 相邻的两个桥臂电阻（R1、R4，R2、R3，R1、R2，R3、R4） 按相同比例变化时，输出电压Uo不变； 在平衡电桥的任意一个桥臂上增加一个电阻R△，如图二所示。 当R△= 0时，电桥仍然保持平衡； 当R△发生改变时，Uo的变化仅与R△的变化相关 这时如果将R△作为被测热电阻代入桥路，桥臂电阻的一部分转化为测量接线的电阻值R1’、R2’，如图三所示。

仪表接线两线制、三线制、四线制

两线制：两根线及传输电源又传输信号,也就是传感器输出的负载和电源是串联在一起的，电源是从外部引入的，和负载串联在一起来驱动负载。 三线制：三线制传感器就是电源正端和信号输出的正端分离，但它们共用一个COM端。四线制：电源两根线，信号两根线。电源和信号是分开工作的。 谈谈两线制、三线制、四线制(原创) #1 “两线制、三线制、四线制的区别和原理；使用场合有没有规定？ 两线制仪表如何改成四线制接法、如何接线？四线制仪表能改为两线制仪表接法吗?”等等。 我们讨论的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式。否则热电偶配毫伏计测量温度可称为是两线制的鼻祖了! 几线制的称谓，是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果，放大的本质就是一种能量转换过程，这就离不开供电。因此最先出现的是四线制的变送器；即两根线负责电源的供应，另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表的出现，供电为220V.AC，输出信号为0--10mA.DC的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。 七十年代我国开始生产DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表，并采用国际电工委员会(IEC)的:过程控制系统用模拟信号标准。即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20mA.DC信号，现场仪表就可实现两线制。但限于条件，当时两线制仅在压力、差压变送器上采用，温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了，应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。 因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件: 1．V≤Emin-ImaxRLmax 变送器的输出端电压V等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。 2. I≤Imin 变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。 3. P＜Imin(Emin-IminRLmax) 变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常＜90mW。 式中:Emin=最低电源电压，对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量； Imax=20mA； Imin=4mA； RLmax=250Ω+传输导线电阻。 如果变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC，为

什么是热电阻两线、三线或四线制的方式

由于热电阻本身的阻值较小，随温度变化而引起的电阻变化值更小，例如，铂电阻在零度时的阻值R0=100Ω，铜电阻在零度时R0=100Ω。因此，在传感器与测量仪器之间的引线过长会引起较大的测量误差。在实际应用时，通常采用所谓的两线、三线或四线制的方式，如图所示。 （a ） 电路原理 （b ） 二线制 （c ） 三线制 （d ） 四线制 图 热电阻的接入方式 在图（a ）所示的电路中，电桥输出电压V o 为 )(222r t r t o R R R R R R I V -++?= 当R>>Rt 、Rr 时， )-(2 r t o R R I V = 式中：Rt 为铂电阻， Rr 为可调电阻，R 为固定电阻，I 为恒流源输出电流值。 1. 二线制 二线制的电路如图（b ）所示。这是热电阻最简单的接入电路，也是最容易产生较大误 差的电路。 图中的两个R 是固定电阻。R r 是为保持电桥平衡的电位器。二线制的接入电路由于没有考虑引线电阻和接触电阻，有可能产生较大的误差。如果采用这种电路进行精密温度测量，整个电路必须在使用温度范围内校准。 2. 三线制 三线制的电路如图（c ）所示。这是热电阻最实用的接入电路，可得到较高的测量精度。 图中的两个R 是固定电阻。R r 是为保持电桥平衡的电位器。三线制的接入电路由于考虑了引线电阻和接触电阻带来的影响。R l1、 R l2 和R l3分别是传感器和驱动电源的引线电阻，Vo

一般说来，R l1和R l2基本上相等，而R l3不引入误差。所以这种接线方式可取得较高的精度。 3.四线制 四线制的电路如图（d）所示。这是热电阻最高精度的接入电路。 图中R l1、R l2、R l3和R l4都是引线电阻和接触电阻。R l1和R l2在恒流源回路，不会引入误差。R l3和R l4则在高输入阻抗的仪器放大器的回路中，也不会带来误差。 上述三种热电阻传感器的引入电路的输出，都需要后接高输入阻抗、高共模抑制比的仪器放大器。 热电阻的应用原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。1．热电阻测温原理及材料 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。 2．热电阻的结构 （1）精通型热电阻工业常用热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点见表2-1-11。从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制，有 （2）铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，如图2-1-7所示，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。 （3）端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 （4）隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。 3．热电阻测温系统的组成 热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致 ②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。 （2）铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，如图2-1-7所示，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小； ②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。 （3）端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 （4）隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊后要校验合格后才能使用。

Pt热电阻两线制三线制和四线制接线对测温精度的影响

[图文]P t100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响 1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同： ??二线制和三线制是用电桥法测量，最后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，最后给出测量电阻值。 2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响 ??连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。 ??与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。其中，I+、I-端是为了 给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。请参阅下图： （1）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。（2）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。 （3）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。 铂热电阻的接线造成温度失真现象的研究 [录入:tai-yan|?时间:2007-07-2400:44:20|作者:|来源:|浏览:158次] 摘要:项目推广中发现很多矿井主通风机的监测温度经常出现不同程度的虚高现象,分析其原因是测 温线路的接线引起了较大的温度误差。文章对测温线路进行了理论分析,并通过实验得出导线电阻的大小对温度影响的关系。 0引言 ???PT100(铂热电阻)温度传感器具有精度高、测温范围宽、使用方便等优点,在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。 ???用铂热电阻测温时,将铂热电阻接入二次仪表,例如巡检仪温度模块等,通过二次仪表测量出铂热 电阻的阻值,从而算出温度。这些二次仪器常用的基本类型是采用桥式线路。目前一般采用的方法是三线制接法。可以说,铂热电阻测温技术应该是非常成熟的。 ???但是,我们在项目《通风机在线监测系统》的推广中发现,90%的矿井通风机的监测温度是不准确的,如山西的上榆泉矿、山东的朝阳矿、运河矿、王庄矿等等,有的高出实际温度十几、二十摄氏度甚至更多。什么样的原因造成这么大的误差?经过分析实验,我们发现了问题所在。 1铂热电阻测温原理 ???我们先从铂热电阻测温的原理来看。若已知电阻-温度关系,就可以用测量电阻的方法来推算出温度,这就是电阻温度传感器的工作原理。 ???当测温范围不大,元件长度和截面积随温度改变引起的阻值变化可以忽略时,热电阻元件的阻值随

两线制、三线制、四线制的原理及其区别之欧阳光明创编

两线制、三线制、四线制的原理及其区别 欧阳光明（2021.03.07） 所谓的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式。 几线制的称谓，是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果，放大的本质就是一种能量转换过程，这就离不开供电。因此最先出现的是四线制的变送器；即两根线负责电源的供应，另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。ddz-ⅱ型电动单元组合仪表的出现，供电为 220v.AC，输出信号为0—10Ma.DC的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。 七十年代我国开始生产ddz-ⅲ型电动单元组合仪表，并采用国际电工委员会(iec)的:过程控制系统用模拟信号标准。即仪表传输信号采用4-20ma.dc,联络信号采用1-5v.dc，即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20ma.dc信号，现场仪表就可实现两线制。但限于条件，当时两线制仅在压力、差压变送器上采用，温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了，应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。

因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件: 1．V≤Emin-ImaxRLmax 变送器的输出端电压v等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。 2. I≤Imin 变送器的正常工作电流i必须小于或等于变送器的输出电流。 3. P＜Imin(Emin-IminRLmax) 变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常＜90mW。 式中:Emin=最低电源电压，对多数仪表而言Emin=24(1- 5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量； Imax=20mA； Imin=4mA； RLmax=250Ω+传输导线电阻。 如果变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为 4ma.dc，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为 4ma.dc，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。 两线制变送器如图一所示，其供电为24v.dc，输出信号为4-20ma.dc，负载电阻为250ω，24v电源的负线电位最低，它就是信

两线制、三线制、四线制的原理及其区别复习进程

两线制、三线制、四线制的原理及其区别

两线制、三线制、四线制的原理及其区别所谓的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式。 几线制的称谓，是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果，放大的本质就是一种能量转换过程，这就离不开供电。因此最先出现的是四线制的变送器；即两根线负责电源的供应，另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。ddz-ⅱ型电动单元组合仪表的出现，供电为220v.AC，输出信号为0—10Ma.DC的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。 七十年代我国开始生产ddz-ⅲ型电动单元组合仪表，并采用国际电工委员会(iec)的:过程控制系统用模拟信号标准。即仪表传输信号采用4-20ma.dc,联络信号采用1-5v.dc，即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20ma.dc 信号，现场仪表就可实现两线制。但限于条件，当时两线制仅在压力、差压变送器上采用，温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了，应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。 因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件: 1．V≤Emin-ImaxRLmax 变送器的输出端电压v等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。 2. I≤Imin 变送器的正常工作电流i必须小于或等于变送器的输出电流。 3. P＜Imin(Emin-IminRLmax)

变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常＜90mW。 式中:Emin=最低电源电压，对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量； Imax=20mA； Imin=4mA； RLmax=250Ω+传输导线电阻。 如果变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4ma.dc，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4ma.dc，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。 两线制变送器如图一所示，其供电为24v.dc，输出信号为4-20ma.dc，负载电阻为250ω，24v电源的负线电位最低，它就是信号公共线，对于智能变送器还可在4-20ma.dc信号上加载hart协议的fsk键控信号。