熱電阻工作原理
發布時間：2017/12/8 訪問人數：1729次
熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，現在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。
熱電阻四線制、三線制、兩線制的區別對比分析
熱電阻（圖2）
熱電阻四線制、三線制、兩線制的區別對比分析
傳感器的結構： 兩線制：
傳感器電阻變化值與連接導線電阻值共同構成傳感器的輸出值，由于導線電阻帶來的附加誤差使實際測量值偏高，用于測量精度要求不高的場合，并且導線的長度不宜過長。 三線制：
要求引出的三根導線截面積和長度均相同，測量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑電阻作為電橋的一個橋臂電阻，將導線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，當橋路平衡時，導線電阻的變化對測量結果沒有任何影響，這樣就消除了導線線路電阻帶來的測量誤差，但是必須為全等臂電橋，否則不可能完全消除導線電阻的影響。采用三線制會大大減小導線電阻帶來的附加誤差，工業上一般都采用三線制接法。 四線制：
當測量電阻數值很小時，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，在電壓表輸入阻抗足夠高的條件下，電流幾乎不流過電壓表，這樣就可以精確測量未知電阻上的壓降，計算得出電阻值 幾線制是指的信號采用幾根線來定義的。
電流輸出型變送器將物理量轉換成4~20mA電流輸出，必然要有外電源為其供電。最典型的是變送器需要兩根電源線，加上兩根電流輸出線，總共要接4根線，稱之為四線制變送器。
當然，電流輸出可以與電源公用一根線（公用VCC或者GND），可節省一根線，稱之為三線制變送器。
其實大家可能注意到， 4-20mA電流本身就可以為變送器供電，如圖1所示。變送器在電路中相當于一個特殊的負載，特殊之處在于變送器的耗電電流在4~20mA之間根據傳感器輸出而變化。顯示儀表只需要串在電路中即可。這種變送器只需外接2根線，因而被稱為兩線制變送器。工業電流環標準下限為4mA，因此只要在量程范圍內，變送器至少有4mA供電。這使得兩線制傳感器的設計成為可能。
在工業應用中，測量點一般在現場，而顯示設備或者控制設備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數十至數百米。按一百米距離計算，省去2根信號傳輸導線意味著成本降低近百元！另外四線制變送器和三線制變送器因導線內電流不對稱必須使用昂貴的屏蔽線，而兩線制變送器可使用非常便宜的的雙絞線導線，因此在應用中兩線制變送器必然是首選。
在熱電阻中有 兩線制、三線制、四線制
兩線制沒有線路電阻補償，配線簡單，但要帶進引線電阻的附加誤差。因此不適用制造A級精度的熱電阻，且在使用時引線及導線都不宜過長。
三線制：
有線路電阻補償，可以消除引線電阻的影響，測量精度高于2線制。作為過程檢測元件，其應用最廣。
四線制：
在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至PLC。這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，但成本較高，主要用于高精度的溫度檢測。 變送器、傳感器、流量計等中也有兩線制和四線制
兩線制是信號和電源在一起，現在的儀表都采用這種方式。電技術聯盟5r/r 6l-T6c7`$L8}）s 四線制是電源和信號分開的，如大功率變送器，220VAC給變送器放大板供電，差動變壓器將微位移信號轉換成電信號，放大板將其轉換成0-10mA的恒流源送到二次儀表或DCS系統，現在已經淘汰了。
問題：在壓差/力傳感器和流量計性能參數中，經常會出現輸出信號：二線制（4～20）mA、三線制（0～10）mA。問題是，什么是二線制和三線制，它們的區別是什么？如何接線？
2線制的優點是接線簡單，只適用一般功率小的一次傳感器，如：壓變、差壓變、溫變、電容式液位計、射頻導納、電磁流量計、渦街流量計等。傳感器本身用電由二線制中得到，是必影響其帶載能力。
4線制由于是將電源和功率分開，所以本機的功率與信號是沒有功率上的關聯的，適用于大功率的的傳感器，如超聲波（由于其為了加大抗干擾能力，所以發射的功率會很大，所以此款產品選型時要盡量四線的，二線的一般抗干擾能力較弱），就不能作成2線的，只能是4線，分別是工作電源2個，輸出2個。
問題：為什么兩線制儀表的信號起始零點都是4mA而不是0mA？
由于是兩線傳輸，即采用變送單元的供電電流作為信號，變送單元需要一定的靜態工作電流，所以信號的下限不能選在0mA，根據國際電工委員會標準，電流信號的下限為4mA，即所謂的“活”零點。儀表零點為4mA比0mA安全，便于區分儀表是斷電還是指示最小。用電流信號的原因是不容易受干擾。并且電流源內阻無窮大，導線電阻串聯在回路中不影響精度，在普通雙絞線上可以傳輸數百米。上限取20mA是因為防爆的要求：20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線：正常工作時不會低于4mA，當傳輸線因故障斷路，環路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。
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