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pt100溫度傳感器接線
Pt100 接線方法 – 2、3 或 4 線？
Pt100溫度傳感器的 接線不同于其他溫度傳感器，尤其是熱電偶。正確連接傳感器很重要，否則測量儀器可能會給出不正確的讀數(shù)或根本沒有讀數(shù)。
導(dǎo)體材料
用于連接Pt100溫度傳感器的電纜通常具有銅基導(dǎo)體。在我們自己的傳感器中，我們使用鍍銅；鍍錫、鍍銀或鍍鎳取決于所需的溫度范圍。然而，允許使用純銅。
對于非常高的溫度，我們使用鎳基電纜。請注意，鎳的電阻大約是銅的 5 倍，因此您應(yīng)該始終使用 3 或 4 線連接系統(tǒng)（見下文）。
導(dǎo)體尺寸不需要非常大。比如不需要使用電源線，儀表線就足夠了。我們通常在我們自己的傳感器中使用 7/0.2mm、24AWG 多股導(dǎo)體，即使電纜長度為數(shù)米也沒有問題。當然，對于很長的電纜長度可以使用大電纜，但這通常只會為較短的運行增加不必要的成本。對于長電纜運行，我們建議改用溫度變送器。
電纜絕緣
您選擇的連接傳感器和測量儀器的電纜類型將取決于過程的操作條件。我們提供的許多傳感器都有一根直接連接到儀器的飛線。該電纜經(jīng)過精心挑選，以滿足應(yīng)用的溫度要求和其他環(huán)境方面的要求。這可能包括耐化學(xué)性或防水性。
我們通常使用具有以下四種絕緣類型之一的電纜：
PVC
PVC 是我們在日常生活中看到的幾乎所有電纜的首選絕緣材料。從電源線到耳機和手機上的引線，一切都是 PVC。一般而言，由于其工作范圍有限，PVC 不是許多溫度應(yīng)用中非常常用的電纜。標準 PVC 僅適用于 -10 至 +70°C 的范圍。該行業(yè)更常用的高溫版本將上限擴展到 105°C。仍然有很多應(yīng)用在這個范圍內(nèi)，如果應(yīng)用允許使用 PVC，那么它是成本最低的選擇。
硅橡膠
如果需要柔韌性，那么硅橡膠是最好的選擇。任何使用硅橡膠的電纜都比幾乎任何其他類型的電纜都更柔韌，而且它的工作溫度非常有用，為 -60 至 +180°C。特殊版本可以在 240°C 下運行，使其成為更昂貴的基于聚四氟乙烯的產(chǎn)品的可行替代品。
硅橡膠是一種極好的粘合材料，它是要求防潮的探頭的首選材料。
聚四氟乙烯
可能是溫度傳感器制造中使用的最通用的電纜，PTFE 和更常見的 PFA 用于處理廣泛的應(yīng)用要求。聚四氟乙烯是一種纏繞在電纜上并燒結(jié)的絕緣帶，而 PFA 是一種擠壓形式。這些材料構(gòu)成稱為氟聚合物的一組材料的一部分，表示在材料的組成中使用氟。其他包括 FEP、ETFE (Tefzel) 和 FPM/FKM (Viton)。
這些材料的工作溫度范圍為 -268°C（5K，-450°F）到 +250°C。值得注意的是，該材料在低至 -75°C 時仍保持良好的柔韌性，但在低于該溫度的情況下，我們建議靜態(tài)使用電纜。
除了廣泛的溫度范圍外，這些材料還以實際上化學(xué)惰性而著稱，并且它們可以在幾乎任何物質(zhì)存在的情況下放心使用，而沒有降解的風險。
該材料具有極低的摩擦系數(shù)（在所有已知材料中排名第三低）并且還具有極強的疏水性。這意味著它排斥水和其他物質(zhì)，使其極難結(jié)合。雖然我們有能力在灌封之前對含氟聚合物材料進行化學(xué)蝕刻，但我們建議盡可能為防潮組件選擇其他材料。
玻璃纖維
在某些應(yīng)用中，需要為電纜提供額外的機械保護。實現(xiàn)這一目標的最佳方法是使用不銹鋼柔性鎧裝或?qū)Ч?。它有各種等級的不銹鋼可供選擇，以滿足成本和耐用性要求。雖然裝甲提供機械保護，但它不提供任何額外的防水。
PT100接線圖
電纜屏蔽或屏蔽
在許多應(yīng)用中，不需要提供接地的屏蔽。然而，許多 電纜內(nèi)部確實有一個屏蔽。這種屏蔽通常采用鍍銅編織物而不是膠帶屏蔽的形式，因為這將承受更廣泛的溫度范圍。
除非有要求，否則我們不會將屏蔽作為可以接地的尾部終止，但這在必要時可用。根據(jù)經(jīng)驗，我們的客戶在使用此類傳感器時不會遇到電噪聲問題。但是，如果您需要通過整個傳感器進行連續(xù)接地，則可以提供此功能。
在電纜內(nèi)使用編織屏蔽的額外優(yōu)勢是它提供了額外的機械強度。這在電纜護套有磨損的應(yīng)用中特別有利。
Pt100溫度傳感器接線
基本結(jié)構(gòu)
Pt100 溫度的基本結(jié)構(gòu)基于位于組件內(nèi)測量點的精密電阻器，通過一段電纜連接到測量儀器。該電纜還可能包括其他組件，例如互連、溫度變送器等。然而，在所有情況下，傳感元件和系統(tǒng)中的下一個組件之間都必須存在某種電氣連接。
顯然，當使用 Pt100 RTD 溫度傳感器測量溫度時，我們只對傳感元件的電阻感興趣。然而，添加到測量電路的任何組件，包括所用的電線或電纜，也有其自身的電阻。如果不仔細考慮，這可能會導(dǎo)致測量錯誤。
2線pt100 RTD溫度傳感器接線系統(tǒng)
雖然完全可以使用兩線連接來連接 Pt100溫度傳感器，但您應(yīng)該明白，由于引線的電阻，這會引入測量誤差。這是因為測量儀器將測量測量電路的總電阻，而不僅僅是傳感元件本身的總電阻。
如果考慮到每攝氏度溫度變化的電阻變化僅為 0.3851Ω，那么添加電阻僅為 1Ω 的連接線也會導(dǎo)致大約 +2.6°C 的誤差。
話雖如此，經(jīng)常使用兩線連接，過程參數(shù)制造許多具有這種連接類型的傳感器。對于電纜長度非常短的機器制造商，它通常用作成本較低的解決方案。兩線連接適用于以下幾種特殊情況： –
●應(yīng)用對精度要求不高的場合。
●傳感器電纜很短的地方。
●其中誤差是通過測試和應(yīng)用于測量儀器的偏移量來確定的。
如果您的應(yīng)用需求不屬于這些，那么有補償引線電阻的標準方法。
3線pt100 RTD溫度傳感器接線系統(tǒng)
添加第三根導(dǎo)線，連接到測量元件的一側(cè)，有助于補償引線電阻。測量電路中使用的三根導(dǎo)線中的每根導(dǎo)線在導(dǎo)體尺寸和長度方面都相同，這一點非常重要。這是因為測量結(jié)果是平均的，只有在所有三根導(dǎo)線具有相同電阻的情況下才能提供良好的精度。
3 線連接規(guī)范的工作原理是通過檢測器測量電阻值，并通過連接在檢測器一側(cè)的一對電線獲取第二個電阻值。從總和中減去該電阻值就得到了隔離測量元件的電阻值。
迄今為止，三線連接是 Pt100 溫度測量中使用的所有接線類型中最常見的。許多儀器使用這種連接方法，包括溫度變送器、溫度控制器、面板顯示器和數(shù)據(jù)記錄器，并且在許多情況下，如果使用 2 線系統(tǒng)，將無法正常運行。
如果使用的是4線傳感器，3線儀，你可以簡單地忽略4次 線并懸空。
4線pt100 RTD溫度傳感器接線系統(tǒng)
為了獲得最大的精度，您應(yīng)該選擇四線 Pt100 RTD溫度傳感器規(guī)格。該測量系統(tǒng)是完全補償測量系統(tǒng)中所有引線電阻的唯一方法，即使每根導(dǎo)線具有不同的電阻。
測量系統(tǒng)使用一對導(dǎo)線承載用于測量的激勵電流，第二對導(dǎo)線用于通過測量電壓降來測量傳感檢測器的電阻。
由于 4 線連接方法可以完全補償所有引線電阻，因此我們強烈建議在使用高規(guī)格 Pt100溫度傳感器（例如 1/5 或 1/10 DIN 公差）時使用這種方法。我們認為，指定具有相關(guān)成本的高容差溫度傳感器，然后使用劣質(zhì)測量系統(tǒng)是一種錯誤的經(jīng)濟做法。四線連接主要用于實驗室和校準應(yīng)用以及需要最高精度的任何地方。
Pt100 熱電偶接線
“Pt100 熱電偶”一詞具有誤導(dǎo)性，因為沒有這種傳感器類型。該術(shù)語是兩種不同技術(shù)名稱的合并。在指定熱電偶或 Pt100 時，重要的是要確定您使用的是哪種傳感器，因為它們不可互換。
這里值得指出的是，一般而言，Pt100溫度傳感器 的尾部顏色編碼為紅色和白色。顯然，如果您有三個或四個尾部，那么傳感器顯然是 3 線或 4 線連接的 Pt100溫度傳感器。但是，如果傳感器有兩條尾巴，一紅一白，您能確定它是 Pt100溫度傳感器 嗎？
不幸的是，答案不一定是“是”。許多傳感器制造商將使用與 Pt100 相同的 2 芯電纜用于熱敏電阻。還有一些熱電偶類型用紅色和白色的尾巴來標識，即使用美國 ANSI 顏色編碼時的 J 型。當按照德國 DIN 標準進行顏色編碼時，R 型和 S 型補償電纜也具有紅色和白色尾部，但由于其適用的應(yīng)用類型，不太可能引起混淆。
要積極識別傳感器，您應(yīng)該在有任何疑問的地方查看其他測試方法。
Pt100 變送器接線
關(guān)于 Pt100 溫度傳感器接線的另一個混淆來源是測量系統(tǒng)中包含溫度變送器。您需要檢查您所使用的變送器類型的接線說明，但總的來說，它們可以總結(jié)如下：
具有4-20mA輸出的溫度變送器
無論這些是頭部發(fā)射器還是 DIN 導(dǎo)軌發(fā)射器，您都應(yīng)該找到兩組連接。一組標記為“輸入”，另一組標記為“輸出”。
對于 3 線傳感器輸入，輸入側(cè)通常具有三個端子，或者對于 4 線連接，通常具有四個端子。您應(yīng)該按照接線圖確保將單根白線（用于 3 線）放在電路的一側(cè)，將兩根紅線放在另一側(cè)。
輸出通常只有兩個端子，因為 4-20mA 設(shè)備幾乎肯定會由回路供電。換句話說，連接到輸出的 2 條線提供電源輸入，但也輸出 mA 信號。
具有0-10Vdc輸出的溫度變送器
這些在溫度行業(yè)中不太常見，但確實存在，唯一的區(qū)別是變送器的輸出端將有三個終端而不是兩個。這是因為單對導(dǎo)體不能同時提供電源輸入和信號輸出。3個端子分別標有“電源+ve”、“信號-ve”和“接地”字樣(或類似字樣，注意電源和信號的共同接地)。
