安徽天康熱電阻通常指Pt100或Pt1000型RTD傳感器,是工業(yè)過程中僅次于熱電偶的常用測溫元件。其工作原理基于金屬材料電阻率隨溫度變化而改變的物理學(xué)特性,尤以鉑絲的穩(wěn)定性與復(fù)現(xiàn)性表現(xiàn)突出。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60751規(guī)定,Pt100在0攝氏度時標(biāo)稱電阻值為100歐姆,溫度系數(shù)為0.003851每攝氏度,即在0到100攝氏度區(qū)間電阻大致按每攝氏度增加約0.385歐姆的規(guī)律變化,通過精確測量熱電阻當(dāng)前的阻值即可反推出對應(yīng)的介質(zhì)溫度。
熱電阻自身是無源元件,測量系統(tǒng)需向其提供微小恒定電流或采用電橋方式檢測阻值變化并轉(zhuǎn)換為溫度示值。實際工程應(yīng)用中,連接熱電阻與二次儀表的銅導(dǎo)線本身也存在電阻,且會隨環(huán)境溫度變化而波動,這部分引線電阻如果直接進(jìn)入測量回路將造成明顯的溫度顯示偏高,因此出現(xiàn)了不同的引線接線方式來消除或減小這一影響,其中兩線制因誤差較大多用于短距離低要求場合,工業(yè)主流為三線制,高精度場合采用四線制。
三線制接線方式是工廠自動化系統(tǒng)中較常見的配置。熱電阻元件一端引出一根導(dǎo)線,另一端引出兩根導(dǎo)線,共三根引線接入儀表。這三根連接線要求材質(zhì)截面長度相同以使電阻值相等。儀表內(nèi)部通常采用不平衡電橋電路,將兩根引線分別接入相鄰橋臂,當(dāng)電橋平衡時引線電阻的影響可相互抵消,從而大幅消除由導(dǎo)線長度帶來的附加電阻誤差。只要三根引線電阻一致且儀表具備三線制測量功能,通常可將引線電阻引起的誤差壓制到可接受范圍,滿足大多數(shù)過程控制對測溫精度的需求。安裝時注意三線須同束敷設(shè),避免單根線所處環(huán)境溫度差異過大導(dǎo)致電阻不平衡引入殘余誤差。
四線制接線方式又稱開爾文檢測法,是精度較高的熱電阻接線形式。熱電阻兩端各連接兩根導(dǎo)線,其中一對通以精確的恒定小電流,另一對專門測量熱電阻兩端的電壓降。由于電壓測量回路輸入阻抗很高幾乎無電流流過,因此電壓線上的導(dǎo)線電阻不產(chǎn)生壓降,電流線上的電阻也不參與電壓測量計算,較終由歐姆定律R等于U除以I直接得出熱電阻純阻值,全部不受引線電阻和接觸電阻影響。四線制通常用于計量室標(biāo)定、實驗室精密測溫或?qū)纫髧?yán)苛的工業(yè)點位,其缺點是需多耗費兩根電纜且要求后端采集設(shè)備支持四線制輸入。
在現(xiàn)場使用安徽天康熱電阻時,除正確選擇線制外還要注意安裝插入深度不小于保護(hù)管外徑8至12倍,接線盒出線孔向下并做好防水密封,避免潮氣侵入導(dǎo)致端子氧化增大接觸電阻從而影響測量穩(wěn)定性。合理匹配三線制或四線制方案并結(jié)合規(guī)范的安裝維護(hù),可使鉑熱電阻在負(fù)200攝氏度至正600攝氏度的常用范圍內(nèi)保持長期穩(wěn)定的測溫表現(xiàn)。