凡亿专栏 | 二线制,三线制,四线制铂电阻有什么区别?
二线制,三线制,四线制铂电阻有什么区别?

铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化的,有PT100和 PT1000等。那么铂电阻的按照接线方式有二线制、三线制和四线制三种常用的接法。今天就来介绍一下几种接法的区别。


1.二线制

在铂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:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r, r大小与导线的材质和长度及环境温度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低而且距离短的场合。


2.三线制

在铂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,这种方式可以与电桥配套使用,这样可以使引线分属电桥的两个臂,可以较好的抵消了引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用连接方法。如下图:

三线制的铂电阻也可以采用恒流源的方式,目前很多ADC芯片提供了该功能,如ADI的AD7124,TI的ADS1220等,可以直接接三线制铂电阻进行采集。如下图:

上图中,AIN2和AIN3可配置为两个大小相同的恒流源,IIDAC1=IIDAC2,

参考电压Vref = (IIDAC1   IIDAC2) *RREF=2* IIDAC1*RREF

因为IIDAC1=IIDAC2,所以两根引线上的压降被抵消,则AD输入端的电压=铂电阻上的电压VRTD = RRTD * IIDAC1

则:

所以只要确定RREF的值,然后根据AD采集的值即可计算出铂电阻的阻值。

3.四线制

在铂电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为铂电阻提供恒定电流 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。如下图。因为是直接从铂电阻的起点引出电压信号,可见这种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。


4.总结   

  几种接法各有其特点,两线制应用最简单,但测量精度也较低。三线制可以较好的抵消引线电阻的影响,在工业中应用广泛。四线制可以完全抵消引线电阻的影响,主要应用于高精度测量的场合。


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