PT100熱電阻采用三線制接線的核心目的是消除導(dǎo)線電阻引起的測量誤差,尤其適用于長距離傳輸或高精度測溫場景。以下是詳細(xì)接線原理與步驟:
一、三線制原理(為什么需要三根線?)
1.誤差來源
-導(dǎo)線電阻(如銅導(dǎo)線)隨溫度變化,導(dǎo)致PT100兩端電壓測量值偏離真實(shí)值。
2.三線制補(bǔ)償邏輯
-兩根導(dǎo)線(同材質(zhì)/同長度)分別接入電橋相鄰臂,其電阻變化相互抵消。
-第三根線用于傳輸激勵電流,不參與電壓測量,避免導(dǎo)線壓降干擾。
二、接線步驟(以通用顏色標(biāo)注為例)
線色 | 名稱 | 連接位置 | 作用 |
紅 | 激勵正極 (Exc+) | 儀表/PLC的 EXC+ 端子 | 提供恒定電流(通常1mA) |
白1 | 信號正極 (Sig+) | 儀表/PLC的 SEN+ 端子 | 測量PT100電壓(高精度端) |
白2 | 公共負(fù)極 (Exc-/Sig-) | 儀表/PLC的 EXC- 和 SEN- 短接端子 | 電流回流與電壓參考點(diǎn) |
關(guān)鍵操作:
1.將兩根白色導(dǎo)線分別接入SEN+和短接后的EXC-/SEN-端子;
2.紅色導(dǎo)線接入EXC+端子。
三、不同儀表的端子標(biāo)識對照表
設(shè)備類型 | 激勵正極 | 信號正極 | 公共負(fù)極 |
西門子PLC (AI模塊) | 3+ | 2+ | 3-與4- 短接 |
羅斯蒙特變送器 | Exc+ | Sig+ | Exc-/Sig- 短接 |
通用溫控器 | + | S+ | -端子 短接 |
注意:若儀表無專用三線制端子,需手動將EXC-與SEN-短接!
四、常見錯誤及后果
1.錯誤:將兩根白線并聯(lián)后接入SEN+
后果:完全失去補(bǔ)償作用,誤差增大≈導(dǎo)線電阻值×2。
2.錯誤:未短接EXC-與SEN-
后果:儀表按兩線制計算,溫度顯示偏高(如導(dǎo)線10Ω導(dǎo)致誤差≈4℃)。
3.錯誤:紅/白線序接反
后果:測量值跳變或溢出(可能損壞儀表ADC電路)。
五、現(xiàn)場調(diào)試驗(yàn)證方法
1.測導(dǎo)線電阻:
-用萬用表測量兩根白線間電阻(應(yīng)為0.1~1Ω,且差值<0.05Ω)。
2.短路測試:
-在PT100端子側(cè)將三根線短接,儀表應(yīng)顯示≈0Ω(對應(yīng)-200℃)。
3.對比驗(yàn)證:
-用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱模擬PT100值(如100Ω),檢查儀表顯示是否為0℃。
六、三線制vs兩線制/四線制
接線方式 | 精度誤差 | 適用場景 | 成本復(fù)雜度 |
兩線制 | 高(+導(dǎo)線電阻) | 短距離/精度要求≤±1℃ | 低 |
三線制 | 中(±0.1~0.5℃) | 工業(yè)現(xiàn)場(90%應(yīng)用場景) | 中 |
四線制 | 極高(±0.01℃) | 實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定/計量級設(shè)備 | 高 |
總結(jié):三線制是精度與成本的平衡方案,正確接線可使PT100在-200℃~600℃范圍內(nèi)達(dá)到±0.3℃精度!