PT100及PT1000溫度傳感器橋式電路的研究探討
Pt100就是說它的阻值在 0度時為100 歐姆，PT100 溫度傳感器。是一種以鉑(Pt)作成的電阻式溫度傳感器，屬于正電阻系數(shù),其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下：R=Ro(1+αT)
Pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：
測量范圍：-200℃～+850℃；允許偏差值△℃：A 級± （0.15＋0.002│t│）， B 級±（0.30＋0.005│t│）；熱響應(yīng)時間<30s；最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm；允通電流≤5mA。另外，Pt100 溫度傳感器還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點。
PT100 溫度傳感器三根芯線的接法：
PT100鉑電阻傳感器有三條引線,可用 A、B、C（或黑、紅、黃）來代表三根線,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沒什么區(qū)別。
儀表上接傳感器的固定端子有三個：
A 線接在儀表上接傳感器的一個固定的端子.B 和 C 接在儀表上的另外兩個固定端子，B 和 C 線的位置可以互換,但都得接上。如果中間接有加長線,三條導(dǎo)線的規(guī)格和長度要相同。
熱電阻的3 線和 4 線接法：是采用 2 線、3 線、4 線，主要由使（選）用的二次儀表來決定。
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 通過另兩顆測量 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 溫度傳感器采用三線式接法的原因：
PT100 溫度傳感器 0℃時電阻值為 100Ω，電阻變化率為 0.3851Ω/℃。由于其電阻值小靈敏度高，式接法可消除引線線路電阻帶來的測量誤差，原理如下：
PT100 引出的三根導(dǎo)線截面積和長度均相同(即 r1=r2=r3)，測量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑將導(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電阻，電橋處于平衡狀態(tài)，引線線電阻的變化對測量結(jié)果沒有任何影響。
電路圖：
當(dāng)R1 Ｘ(RX+r2+r3)=R2Ｘ(Rpt100+r2+r1)
電橋平衡，U=0 。
當(dāng)Rpt100受溫變化后，電橋不平衡，U≠0 。
PT100 原理及分度表
電阻式溫度傳感器(RTD,Resistance Temperature Detector) －一種物質(zhì)材料作成的電阻,它會隨溫度的上升而電阻值也跟著上升就稱為正電阻係數(shù),如果它隨溫度的上升而電阻值反而下降就稱為負電阻系數(shù)。大部分電阻式溫度傳感器是以鉑(Pt)作成的電阻式溫度檢測器,最為穩(wěn)定－耐酸堿、不會變質(zhì)、相當(dāng)線性...,最受工業(yè)界采用。
PT100 溫度傳感器是一種以鉑(Pt)作成的電阻式溫度傳感器，屬于正電阻系數(shù),其電阻和溫度變化的關(guān)系為：R=R0(1+ αT)其中α=0.00392,Ro 為 100Ω(在 0℃的電阻值),T 為攝氏溫度，因此白金作成的電阻式溫度傳感器，又稱PT100。
熱電阻和熱電偶的區(qū)別
電站現(xiàn)場使用的熱電偶一般是兩線制的，而熱電阻一般是三線制或者四線制的。
熱電偶是一種測溫度的傳感器，與熱電阻一樣都是溫度傳感器，但是他和熱電阻的區(qū)別主要在于：
一、信號的性質(zhì)，熱電阻本身是電阻。溫度的變化，使電阻產(chǎn)生正的或者是負的阻值變化；而熱電偶，是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化，他隨溫度的改變而改變。
二、兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣，熱阻一般檢測0-150度溫度范圍，最高測量范圍也可達600度左右（當(dāng)然可以檢測負溫度）. 常用的鉑熱電阻(Pt100、Pt10)、銅電阻Cu50（負50-150度）。熱電偶可檢測0-1000度的溫度范圍（甚至更高），熱電偶常用的有鉑銠——鉑（分度號S，測量范圍0-1300度）、鎳鉻——鎳硅（分度號K，測量范圍0-900度）、鎳鉻——康銅（分度號E，測量范圍0-600度）、鉑銠30——鉑銠6（分度號B，測量范圍0-1600度）。所以，前者一般用于較低溫度檢測，后者可應(yīng)用于較高溫度檢測。
三、從材料上分，熱阻是一種金屬材料，具有溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，即兩種不同的金屬，由于溫度的變化，在兩種不同的金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢差。
四、PLC對應(yīng)的熱電阻和熱電偶的輸入模塊也是不一樣的，這句話是沒問題，但一般PLC都直接接入4～20mA信號，而熱電阻和熱電偶一般都帶有變送器才接入PLC。要是接入DCS的話就不必用變送器了！熱電阻是RTD信號，熱電歐是TC信號！
五、PLC也有熱電阻模塊和熱電偶模塊，可直接輸入熱電阻和熱電偶信號。
六、熱電偶有J、T、N、K、S等型號，有比電阻貴的，也有比電阻便宜的，但是算上補償導(dǎo)線，綜合造價熱電偶就高了。
七、雖然都是接觸式測溫儀表，但它們的測溫范圍不同。熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，因它們在中，低溫區(qū)時輸出熱電勢很小(查表可以看一下)，當(dāng)電勢小時，對抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測量不準(zhǔn)，還有，在較低的溫度區(qū)域，冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對誤差就顯得很突出，不易得到全補償。 這時在中低溫度時，一般使用熱電阻測溫范圍為200-500，甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到1K左右的低溫).現(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100，(也有Pt50，100和50代表熱電阻在0度時的阻值，在舊分度號中用BA1，BA2來表示，BA1在0度時阻值為46歐姆，在工業(yè)上也有用銅電阻，分度號為CU50和CU100，但測溫范圍較小，在-50-150之間.在一些特殊場合還有銦電阻，錳電阻 等)
八、熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)，二次表是一個檢伏計或為了提高精度時使用電子電位差計。電阻是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻值隨溫度而變化的特性而工作的，二次表是一個不平衡電橋. 3.由熱電偶測溫原理可知，只有在其冷端溫度恒定時，被測溫度才與熱電勢成單值函數(shù)關(guān)系.在實際使用中，就用一種熱電特性與相應(yīng)熱電偶特性相似的廉價的連接導(dǎo)線(也稱為補償導(dǎo)線)，使熱電偶冷端引伸到溫度相對恒定的地方(最好為0度)，如用銅--康銅做補償導(dǎo)線來引申鎳鉻---鎳硅熱電阻.因此，熱電偶到二次表延長線是兩根。 熱電阻與二次表之間是用銅導(dǎo)線連接的，為了減小環(huán)境變化引起的測量誤差，一般均采用三線制接法，其中有兩根導(dǎo)線將熱電阻串聯(lián)于相鄰的兩個橋臂上，另一根導(dǎo)線是引來電源.使用時要求每根導(dǎo)線的電阻值與調(diào)整電阻之和都保證為5歐姆(±0.01).
不同的熱電偶需要不同的補償導(dǎo)線,其主要作用就是與熱電偶連接,使熱電偶的參比端遠離電源,從而使參比端溫度穩(wěn)定。補償導(dǎo)線又分為補償型和延長型兩種,延長導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤?但是實際中,延長型的導(dǎo)線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬,一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導(dǎo)線代替。補償導(dǎo)線的與熱電偶的連線一般都是很明了,熱電偶的正極連接補償導(dǎo)線的紅色線,而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導(dǎo)線的材質(zhì)大部分都采用銅鎳合金。
工作中的現(xiàn)場判斷.
1.熱電偶. 熱電偶有正負極，補償導(dǎo)線也有正負之分.首先保證連接，配置確.在運行中，常見的有短路，斷路，接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(zhì)(根據(jù)表面顏色來鑒別).檢查時，要使熱電偶與二次表分開.我在實踐中判斷的方法，供大家參考:用工具短接二次表上的補償線，表指示室溫(不是的話，表壞)，再短接熱電偶接線端子，表批示熱電偶所在的環(huán)境溫度(不是，補償線有故障)，再用萬用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(如正常，請檢查工藝).
2.熱電阻.不外乎短路，和斷路.用萬用表可判斷.在運行中.懷疑短路，只要將電阻端拆下一個線頭，看顯示儀表，如到最大，熱電阻短路.回零，導(dǎo)線短路.保證正常連接和配置時，表值顯示低或不穩(wěn)，保護管可能性進水了.顯示最大，熱電阻斷路.顯示最小，短路。一般來說，溫度在300度以下的用熱電阻，300度以上的用熱電偶。
隨著溫度的變化，熱電阻的阻值會發(fā)生變化，熱電偶的熱電勢會發(fā)生變化。熱電阻目前都采用銅熱電阻和鉑熱電阻，根據(jù)0度時熱電阻值的不同又分為不同的分度號，如PT100，PT1000，CU50等，以PT100為例，PT代表鉑，100代表0度時熱電阻的阻值是100歐姆。 熱電偶目前大體上有K，B，S等分度號，分別代表不同的材質(zhì)，以用于不同的溫度范圍。例如：K型為鎳鉻-鎳硅材材，一般測量0-800度，B型為鉑銠30-鉑銠6，一般測量800-1600度。
隔爆熱電偶，SBWZ-44SI，SBWZ-2484，SBWZ-44SI，SBWR-4284，SBWR-440I，SBWR-2284，SBWR-440I，SBWR-4184，SBWR-440I，SBWR-2184/440I，SBWR-4281/240KI，SBWZ4484WRER-01，WRNK-841n*D，WZPN-631，WZPN-231，WZPN2-431，WRN-230，WZP-120BWRN2-240A，WZPM-201B，WZCM-201，WRN-240A，WZC-220B，WZPK2-106SA，WREK-841n*D，WRNK-842n*D，WRNK-131，WRNK-231D爐管刀刃熱電偶，WRNR-12、WRNR-13、WRNR-14、WRNR-15，WRNB-140、WRNB-140G，WZP-240、WZP-440、WZP-241，WRN-621，WZP-2420C，WZP2-44SA，WZPK2-265SA，WZPK-135S，WRE-001，WZP2-631，WRE-002，WRE-740，WRN-440A，WRE2-240A，WRE-240A，WRN-230-F，JB/T5583-91，WREK2-240，WRNK2-240，WRNK-240，WRN2-440A，WRN-440A，WRE2-640，WRE-640，WRN2-640，WRN-640A，SBWR-4181/240D，SBWR-2180/440i隔爆本安型帶熱電偶電阻，SBWR-4270/440D，WZP2-892室內(nèi)用雙支鉑熱電阻，WREK-440，WRE2-740，WRN2-740，WRN2-440A，WRNK-240，WREK2-240，WRNK-841n*i，WRNK-842n*i，WRE-240A，WREK-841n*I，WREK-842n*i，WRN2-240A，WREK2-440，WRN-640，WRN2-640，WRN-740，WRE-440A，WRNK-440，WRE-640，WRE2-640，WREK-842n*D，WZP-64SB，SBWR4280/8413KD，XMTA-100，
熱電阻：
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化工專用熱電偶WREM-102A, WRNM-201A, WRNM-203A WRNN-436, WRNN2-436, WRN-420B, WRN-430B, WRN2-420B, WRN2-430B, WRE-420B, WRE-430B, WRE2-420B, WRE2-430B, WRN-420C, WRN-430C, WRN2-420C, WRN2-430C, WRE-420C, WRE-430C, WRE2-420C,. WRE2-430C, WRN-420D, WRN-430D, WRN2-420D, WRN2-430D, WRE-420D, WRE-430D, WRE2-420D, 可動式熱電偶WRE2-430D, WZP-420B, WZP-421B, WZP-430B, WZP-431B, WZP2-420B, WZP2-421B, WZP2-430B, WZP2-431B, WZC-420B, WZC-430B, WZP-420C, WZP-421C, WZP-430C, WZP-431C, WZP2-420C, WZP2-421C, WZP2-430C, WZP2-431C, WZC-420C, WZC-430C, WZP-420D, WZP-421D, WZP-430D, WZP-431D, WZP2-420D, .WZP2-421D, WZP2-430D, WZP2-431D, WZC-420D, WZC-430D.WRR-433Q, WRNR-93UC, WRER-93UC, WRNR2-93UC, WRER2-93UC, WRNT-001, WRNT2-001, 耐腐、耐磨熱電偶WRET-001, WRET2-001, WRNR-01, WRER-01, WRNR2-01, WRER2-01, WRNR-12, WRER-12, WRNR2-12, WRER2-12, WRNR-13, WRER-13, WRNR2-13. WRER2-13. WRNR-14, WRER-14, WRNR2-14, WRER2-14, WRNR-15, WRER-15, WRNR2-15, WRER2-15, WRN-15A,. WRER-15A, WRNR2-15A, WRER2-15A, WRNT-31, WRET-31, WRNT2-31, WRET2-31, 套管式熱電偶WRNK-841n﹡D, WRNK-842n﹡D, WREK-841n﹡D. WREK-842n﹡D, WRNK-841n﹡I, WRNK-842n﹡I, WREK-841n﹡I. WREK-842n﹡I, WREK-842n﹡I, WRN-240A, WRN2-240A, WRE-240A, WRE2-240A, WRN-640A,RN2-640A,WRE-640A,WRE2-640A, .WRN-440A,RN2-440A, WRE-440A,RE2-440A, WRNK-240, WRNK2-240, WREK-240, WREK2-240, WRNK-440, WRNK2-440, WREK-440, WREK2-440, WRN-74O,WRN2-74O, WRN-74O, WRN2-74O, WRNR-15, WRNR2-15, WRNR-15A, WRNR2-15A, WRER-15, WRER2-15, WRER-15A, WRER215A, WRN-624, WRN-625, WRE-624, WRE-625, WRNR-12, WRER-12, WRNR2-12, .WRER2-12, WRNR-13, WRNR2-13, WRER-13, WRER2-13,WRNR-14, WRNR2-14, WRER14, WRER2-14, WRN-631, WRN2-631, WRNR-01, WRER-01, WRNR2-01, WRER2-01, WRN-130, WRN2-130, WRN-230, WRN2-230, WRN-330, WRN2-330, WRN2-430, WRN-430, WRE-130, WRE2-130, 熱電偶 WRE-230, WRE2-230, WRE-330, WRE2-330, WRE-430, WRE2-430, WREK-1313, WREK-1314, WREK-1315, WREK-1316, WREK-1323,. 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WRE-15AB, WRN2-15AB, WRE2-15AB, WRN-4318, WRE-4318,,WN2-4318, WRE2-4318, WRN-43C, WRE-43C, WRN2-43C, WRE2-43C, WRR-120, WRR-121, WRR2-120, WRR2-121, WRP-120, WRP-121, WRP2-120,, 熱電偶 WRP2-121, WRN-122, WRN-123, WRN2-123, WRR-130, WRR-131, WRR2-130, WRR2-131, WRP-130, WRP-131, WRP2-130, WRP2-131, WRN-133, WRN2-133, WRN-120, WRN2-120. WRE-120, WRE2-120, WRN-130, WRN2-130, WRE-130, WRE2-130, WRN-220, WRN-220A, WRN2-220, .WRN2-220A, WRE-220, WRE-220A,, WRE2-220A, WRN-230, WRN2-230, WRE-230, WRE2-230, WRN-220, WRN-220A, WRN2-220, WRN2-220A, WRE-220, WRE-220A, WRE2-220, WRE2-220A, WRN-230, WRN2-230, WRE-230, WRE2-230, WRN-320, WRN2-320, WRE-320, WRE2-320, WRN-330, WRN2-330, WRE-330, WRE2-330, 高溫耐磨熱電偶WRN-420, WRN-420A, WRN2-420, WRE-420, WRE-420A, WRE2-420, WRN-430, WRN2-430, WRE-430, WRE2-430, WRN-420, WRN-420A. WRN2-420, WRE-420, WRE-420A, WRE2-420, WRN-430, WRN2-430, WRE-430, WRE2-430, WRN-520, WRN2-520, WRE-520,, WRE2-520, WRN-530, WRN2-530, WRE-530, WRE2-530, WRN-621, WRN-621A, WRN2-621, WRE-621, WRE-621A, WRE2-621, WRN-631, WRN2-631, WRE-631, WRE2-631. WRN-620，WRN-621,. WRN-620A, WRN-621A, WRN2-620, WRN2-621, WRE-621, WRE-621A, WRE2-621, WRN-631, WRN2-631, WRE-631, WRE2-631, WRN-624, WRN-625, WRE-624, WRE-625, WRN-001, WRE-001, WRN-001, WRE-001, WRN-010, WRE-010, WRR-010, WRR2-010, WRP-010, WRP2-010, WRP-100，WSSX-412，WSSX-402電接點雙金屬溫度計，WSSX-481，WSSX-411，WSSX-401，WSSX-480，WSSX-410，WSSX-400，WSSX-486B，WSSX-416B，WSSX-485B，.WSSX-415B，WSSX-484B，WSSX-414B，WSSX-483B，WSSX-413B，WSSX-482B，WSSX-412B，WSSX-481B，WSSX-411B，WSSX-480B，WSSX-410B，WZPK-376U，WZPK-473U，WZPK-474U，WZPK-475U，WZPK-374U，WZPK-173U，WZPK-174U，WZPK-176U，WZPK-273U，WZPK-274U，WZPK-275U，WZPK-563U，WZPK-366U，WZPK-463U，WZPK-573U，WZPK-575U，WZPK-576U，WZP2-221B，WZP2-230B，WZP2-231B，WZC-130B，WZP-221B，WZP-230B，.WZP2-130B，WZP2-420B，WZC-220B，WZC-230B，WZC-220AB，WZP-320B，WZP-331B，WZP2-320B，WZP2-324B，WZP2-330B，WZC-320B，WZP-420B，WZP-421B，WZPK2-565SA，WZPK-334U，WZPK-574S，WZP-44SAB，WZPK-573S，WZPK-24，WZPK2-24，WZP-24SAB，WZPK2-44，SBWR-2260，WZPK-44 WZP2-64SB，WZP2-24SAB，WZPK-275S，WZP-44SA，WZKP2-536SA，WZPK-2212U，WZP-1312U，WZPK-536S，WZP-1212U，WZPK2-576SA，WZPK2-575SA，WZP-6212U，WZP-4212U，WZP-3312U，WZP-4312U，WZPK-104S，WZPK-174S，WZPK-103S，WZPK2-44，WZPK2-24，WZPK-173S，WZPK-24，WZP-64S，WZPK-44，WZP2-421D，WZPN2-330，WZP-421B，WZP2-431C，WZPN2-430，WZP2-421C，WZP-431，WZP2-11SA，WRNR2-12，隔爆熱電偶SBWZ-4484，SBWZ- 44SI，SBWZ-2484，SBWZ- 44SI，SBWR-4284，SBWR-440I，SBWR-2284，SBWR-440I，SBWR-4184，SBWR-440I，SBWR-2184/440I，SBWR-4281/240KI，WRER-01，WRNK-841n*D，WZPN-631，WZPN-231，WZPN2-431，.WRN-230，WZP-120B，WRN2-240A，WZPM-201B，WZCM-201，WRN-240A，WZC-220B，WZPK2-106SA ，WREK-841n*D，WRNK-842n*D，WRNK-131，WRNK-231D爐管刀刃熱電偶，WRNR-12、WRNR-13、WRNR-14、WRNR-15，WRNB-140、WRNB-140G，WZP-240、WZP-440、WZP-241，WRN-621，WZP-2420C，WZP2-44SA，WZPK2-265SA，WZPK-135S，WRE-001，WZP2-631，WRE-002，WRE-740，WRN-440A，WRE2-240A，WRE-240A，WRN-230-F，JB/T5583-91，WREK2-240，WRNK2-240，WRNK-240，WRN2-440A，WRN-440A，WRE2-640，WRE-640，WRN2-640，WRN-640A，SBWR-4181/240D，.SBWR-2180/440i隔爆本安型帶熱電偶電阻，SBWR-4270/440D，WZP2-892
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