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热电阻两线三线四线制有什么不同?

发布时间2019-10-08        浏览次数:81

热电阻是中低温区zui常用的一种温度检测器,有两线制、三线制、四线制,主要体现在传感器的结构上不同,主要区别如下:

1、电阻补偿

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。

三线制:有线路电阻补偿,可以消除引线电阻的影响,测量精度高于两线制。

四线制:在热电阻的根部两端各连接的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。

2、原理不同

二线制和三线制是用电桥法测量,zui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,zui后给出测量电阻值。

2、测量精度不同

四线制就是从热电阻两端引出4根线,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。

三线制就是引出三线,Pt100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。

两线制就使引出两线,Pt100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。

 

热电阻的信号连接方式

1、二线制: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:这种引方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻rr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。

2、三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根 引线的方式称为三线制,这种方式通常与 电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的zui常用的引线电阻。

3、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引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。

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线,而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是首选。

 

两线制输出接线是当前模拟量串口中zui先进的输出方式,具有6大优点:

1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的双绞线导线;

2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般情况利用双绞线就能降低干扰;

3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于420mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω(取样Uout15V)这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远;

4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等造成精度的差异;

5、将4mA用于零电平,使判断输送线开路或传感器损坏(0mA状态)十分方便;

6、在两线输出口容易增设防浪涌和防雷器件,有利于安全防雷防爆。