pt100熱電阻是鉑熱電阻的一種,它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變,又可稱作熱敏電阻,一種常見(jiàn)的溫度傳感器。PT后的100即表示它在0℃時(shí)阻值為100歐姆,在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。常用于工業(yè)溫度檢測(cè)或溫度測(cè)量。Pt是鉑,化學(xué)元素周期表第78號(hào)元素。PT-X指的是:鉑在0攝氏度時(shí)阻值為X歐姆。通常有PT100、PT1000等等。
熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅,現(xiàn)在已開(kāi)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(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。
pt100熱電阻二線制接法
如下圖。變送器通過(guò)導(dǎo)線L1、L2給熱電阻施加激勵(lì)電流I,測(cè)得電勢(shì)V1、V2。
計(jì)算得Rt:由于連接導(dǎo)線的電阻RL1、RL2無(wú)法測(cè)得而被計(jì)入到熱電阻的電阻值中,使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生附加誤差。如在100℃時(shí)Pt100熱電阻的熱電阻率為0.379Ω/℃,這時(shí)若導(dǎo)線的電阻值為2Ω,則會(huì)引起的測(cè)量誤差為5.3 ℃。
pt100熱電阻三線制接法
PT100鉑電阻傳感器有三條引線,可用A、B、C(或黑、紅、黃)來(lái)代表三根線,三根線之間有如下規(guī)律:
A與B或C之間的阻值常溫下在110歐左右,B與C之間為0歐,B與C在內(nèi)部是直通的,原則上B與C沒(méi)什么區(qū)別。
儀表上接傳感器的固定端子有三個(gè):
A線接在儀表上接傳感器的一個(gè)固定的端子,B和C接在儀表上的另外兩個(gè)固定端子,B和C線的位置可以互換,但都得接上,如果中間接有加長(zhǎng)線,三條導(dǎo)線的規(guī)格和長(zhǎng)度要相同。
熱電阻的3線和4線接法:是采用2線、3線、4線,主要由使用的二次儀表來(lái)決定。
一般顯示儀表提供三線接法,PT100一端出一顆線,另一端出兩顆線,都接儀表,儀表內(nèi)部通過(guò)橋抵消導(dǎo)線電阻。
一般PLC為四線,每端出兩顆線,兩顆接PLC輸出恒流源,PLC通過(guò)另兩顆測(cè)量PT100上的電壓,也是為了抵消導(dǎo)線電阻,四線精確度最高,三線也可以,兩線最低,具體用法要考慮精度要求和成本。
pt100三線制接線方式原因
PT100熱電阻0℃時(shí)電阻值為100Ω,電阻變化率為0.3851Ω/℃。由于其電阻值小,靈敏度高,所以引線的阻值不能忽略不計(jì),采用熱電阻三線式接法可消除引線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差,原理如下:
PT100熱電阻引出的三根導(dǎo)線截面積和長(zhǎng)度均相同(即r1=r2=r3),測(cè)量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋,鉑電阻(Rpt100)作為電橋的一個(gè)橋臂電阻,將導(dǎo)線一根(r1)接到電橋的電源端,其余兩根(r2、r3)分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,這樣兩橋臂都引入了相同阻值的引線電阻,電橋處于平衡狀態(tài),引線線電阻的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有任何影響。
pt100四線制接線方式
四線制的引線方式是在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線,其中兩根引線為熱電阻提供衡定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U,具體接線方法如下圖所示:
四線制可以說(shuō)是熱電阻測(cè)溫理想的接線方式,變送器通過(guò)導(dǎo)線L1、L2給熱電阻施加激勵(lì)電流I,測(cè)得電勢(shì)V3、V4,導(dǎo)線L3、L4接入高輸入阻抗電路,IL3=0,IL4=0,因此V4-V3等于熱電阻兩端電壓。
熱電阻種類:
(1)普通型熱電阻
從熱電阻的測(cè)溫原理可知,被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的,因此,熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制。
(2)鎧裝熱電阻
鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體,它的外徑一般為φ2--φ8mm,最小可達(dá)φmm。與普通型熱電阻相比,它有下列優(yōu)點(diǎn):①體積小,內(nèi)部無(wú)空氣隙,熱慣性上,測(cè)量滯后小;②機(jī)械性能好、耐振,抗沖擊;③能彎曲,便于安裝④使用壽命長(zhǎng)。
(3)端面熱電阻
端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
(4)隔爆型熱電阻
隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi),生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引起爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla--B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。