【導讀】Pt100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關系為：當PT100溫度為0℃時它的阻值為100歐姆，在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業原理：當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的。本文主要是關于PT100熱電阻的相關介紹，并著重對PT100熱電阻的三線制接法進行了詳盡的闡述。
PT100熱電阻
Pt100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關系為：當PT100溫度為0℃時它的阻值為100歐姆，在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。它的工業原理：當PT100在0攝氏度的時候他的阻值為100歐姆，它的阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的。
隔離變送器是一種將熱電阻信號按溫度高低隔離轉換成與溫度成線性標準信號的混合集成電路。該電路在同一芯片上集成了一組多路高隔離的DC/DC電源，幾個高性能的信號隔離器和熱電阻線性化、長線補償、干擾抑制電路，特別適用于Pt100/Cu50熱電阻信號隔離轉換成標準信號，溫度信號的變送與無失真遠傳，工業現場PLC或DCS系統的溫度信號采集與隔離。芯片內部集成了高效率的DC-DC，能產生兩組互相隔離的電源分別給內部輸入端放大電路、調制電路供電和輸出端解調電路、轉換電路、濾波電路供電。SMD工藝結構及新技術隔離措施使該器件能達到：電源、信號的輸入/輸出 3000VDC三隔離。并且能滿足工業級寬溫度、潮濕、震動的現場惡劣工作環境要求。溫度信號隔離放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可實現Pt100熱電阻信號的隔離變送。并可以實現工業現場溫度控制信號一進兩出、一進四出的功能。
技術參數
三線、四線或兩線 Pt100/Cu50熱電阻信號直接輸入
精度、線性度誤差等級： 0.2級（相對溫度）
內置線性化處理和長線補償電路
電源、信號：輸入/輸出 3000VDC三隔離
輔助電源：5V、12V、15V或24V直流單電源供電
國際標準信號輸出：4-20mA/0-5V/0-10V等
低成本、超小體積，使用方便，可靠性高
標準 SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封裝
工業級溫度范圍： - 40 - + 85 ℃
型號指南
溫度信號隔離、采集及變換
工業現場高精度溫度測量
熱電阻信號隔離與溫度控制
地線干擾抑制
溫度傳感器信號轉換成標準信號
油溫測量與報警
信號遠程無失真傳輸
電力監控、醫療設備溫度控制隔離安全柵
淺談PT100熱電阻三線制接法
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，其電阻和溫度變化的關系式如下：R=Ro（1+αT） Pt100 溫度傳感器的主要技術參數如下：
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、穩定性好、準確度高、耐高壓等優點。
pt100溫度傳感器的三線接法
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 在內部是直通的，原則上 B 與 C 沒什么區別。 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，三條導線的規格和長度要相同。 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，儀表內部通過橋抵消導線電阻。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。
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，采用三線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，引線線電阻的變化對測量結果沒有任何影響。
兩線、三線制熱電阻接線的區別
熱電阻的接線方法有兩線、三線、四線制接線方法，有很多朋友不知道為什么這樣接線，有必要在這里詳細說明。熱電阻溫度測量方法從設計的角度著重考慮熱電阻導線電阻引起的誤差，熱電阻到儀表的距離是不確定的，也就是導線的電阻是不確定的，而導線電阻直接引來溫度測量誤差，對于Pt100熱電阻0.38相當1度，可見導線電阻誤差不可忽視。
兩線制熱電阻測量方法不能消除導線電阻誤差，適合不需要精確溫度測量的場合，使用時可以預先測量出導線的電阻，折合成溫度后在測量結果中扣除，當然這是一種粗略的補償方法。
四線制熱電阻測量方法能夠完全消除導線電阻的誤差，適合實驗室內進行精密的電阻測量使用，由于導線比較多，在工業測量中感覺比較復雜，一般不采用四線制測量方法。
三線制熱電阻測量方法是比較常用的方法，既能消除導線電阻誤差，接線也比較簡單，是比較專業的溫度測量方法。消除導線電阻的前提是：三根導線是相同的材質、相同的線徑、相同的長度。
下面三種接線方法，測量效果完全不同，第一種和第二種看起來相同，其實效果完全不同。
第一種是正確的方法，能完全消除導線電阻的誤差。
第二種方法也能工作，但導線電阻誤差不能消除。
第三種方法是錯誤的接線，模塊不能正常采集溫度數據。
熱電阻三線制接線原理
在工業生產中，熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進行測量的。其測量電路原理如圖所示： 由于把熱電阻接人電橋的銅導線的電阻值會隨著環境溫度的變化而發生變化，如果只把連接導線接在一個橋臂上，當環境溫度變化時，連接導線電 。。。
在工業生產中，熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進行測量的。其測量電路原理如圖所示：
由于把熱電阻接人電橋的銅導線的電阻值會隨著環境溫度的變化而發生變化，如果只把連接導線接在一個橋臂上，當環境溫度變化時，連接導線電阻的變化值將與熱電阻RT的電阻變化值相疊加，而產生附加誤差。所以在工業上普遍采用三線制的接線方法，把導線2與3分別接至電橋的兩個橋臂上，當電線的電阻變化時，可以互相抵消一部分，以減少對儀表示值的影響。但誤差減小是有限度的，對于不平衡電橋，只有在儀表刻度的始點才能得到全補償，而在滿刻度時上述的附加誤差是最大的。對于不平衡電橋還要考慮電源引線的附加溫度誤差，當有電流流過熱電阻連接電源的導線1時，會有一定的電壓降，當環境溫度變化時，電橋的上、下支路電壓也會隨之發生變化，從而給儀表帶來一定的附加溫度誤差。
由于上述原因，對于配熱電阻的動圈儀表，當用三線制接線法時，對連接導線的電阻值有規定，一般每條線的電阻為5Ω，若不足5Ω，則須用錳銅電阻補足，以保證儀表的最大附加誤差不超過0.5%。對于使用集成運算放大器的顯示控制儀，其輸入阻抗很高，外接導線電阻的變化比儀表的輸入阻抗小得多，故可以忽略導線電阻阻值的變化而不會影響測量精度。因此對連接導線的電阻值就沒有要求了，這樣可免去調整外線電阻的工作。
結語
關于PT100熱電阻的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。
推薦閱讀：
