横河数据采集器温度测量的原理辨析

以“数采设备+模拟输入模块”组合的方式测试温度变化，需要选择两种不同的温度传感器--热电偶和热电阻(RTD)--它们使用的是两种不同的测试原理。

数据采集器温度测量的原理辨析

热电阻(RTD)

热电阻是一种利用金属电阻与温度成比例增加特性的温度传感器。铂电阻传感器因其高精度测温性能，被广泛应用于常规范围的温度测量，图1是被测对象温度和热电阻阻值关系图：温度的升高与电阻的增加成正比。

图1

由图1可知，既然被测对象温度可以通过电阻值反映出来，那么我们就可以通过电阻值来测量温度的变化——在热电阻上加一个电流，读取热电阻电压，通过热电阻电压值的变化知道被测对象温度。原理图如下：

热电阻类型分三线和四线两种，各自具有不同的优缺点：

三线热电阻，由于三根导线的电阻会存在差异，从而影响测量精度，所以要求三根导线电阻一致。四线热电阻虽不会受导线电阻影响，但是对导线电阻值有限制，且成本高。

在三线和四线热电阻选择时，如果优先考虑成本，那么选择三线型，如果优先考虑精度选四线型。

热电偶

热电偶测量原理是将两种材料不同的导线金属A和B焊接起来，组成一个闭合回路，当被测对象温度和输入端子温度存在温差时会产生电压(热电势)。这个热电势参考端补偿回路测得的输入端温度被转换为被测对象的温度，虽然测量原理比较简单，但由于热电势是微电压，加上参考端补偿电路的测量误差，因此一般热电偶的测量精度低于热电阻。

图4

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