pt100温度传感器接线

Pt100 接线方法 – 2、3 或 4 线？

Pt100温度传感器的 接线不同于其他温度传感器，尤其是热电偶。正确连接传感器很重要，否则测量仪器可能会给出不正确的读数或根本没有读数。

导体材料

用于连接Pt100温度传感器的电缆通常具有铜基导体。在我们自己的传感器中，我们使用镀铜；镀锡、镀银或镀镍取决于所需的温度范围。然而，允许使用纯铜。

对于非常高的温度，我们使用镍基电缆。请注意，镍的电阻大约是铜的 5 倍，因此您应该始终使用 3 或 4 线连接系统（见下文）。

导体尺寸不需要非常大。比如不需要使用电源线，仪表线就足够了。我们通常在我们自己的传感器中使用 7/0.2mm、24AWG 多股导体，即使电缆长度为数米也没有问题。当然，对于很长的电缆长度可以使用大电缆，但这通常只会为较短的运行增加不必要的成本。对于长电缆运行，我们建议改用温度变送器。

电缆绝缘

您选择的连接传感器和测量仪器的电缆类型将取决于过程的操作条件。我们提供的许多传感器都有一根直接连接到仪器的飞线。该电缆经过精心挑选，以满足应用的温度要求和其他环境方面的要求。这可能包括耐化学性或防水性。

我们通常使用具有以下四种绝缘类型之一的电缆：

PVC
PVC 是我们在日常生活中看到的几乎所有电缆的首选绝缘材料。从电源线到耳机和手机上的引线，一切都是 PVC。一般而言，由于其工作范围有限，PVC 不是许多温度应用中非常常用的电缆。标准 PVC 仅适用于 -10 至 +70°C 的范围。该行业更常用的高温版本将上限扩展到 105°C。仍然有很多应用在这个范围内，如果应用允许使用 PVC，那么它是成本最低的选择。

硅橡胶
如果需要柔韧性，那么硅橡胶是最好的选择。任何使用硅橡胶的电缆都比几乎任何其他类型的电缆都更柔韧，而且它的工作温度非常有用，为 -60 至 +180°C。特殊版本可以在 240°C 下运行，使其成为更昂贵的基于聚四氟乙烯的产品的可行替代品。

硅橡胶是一种极好的粘合材料，它是要求防潮的探头的首选材料。

聚四氟乙烯
可能是温度传感器制造中使用的最通用的电缆，PTFE 和更常见的 PFA 用于处理广泛的应用要求。聚四氟乙烯是一种缠绕在电缆上并烧结的绝缘带，而 PFA 是一种挤压形式。这些材料构成称为氟聚合物的一组材料的一部分，表示在材料的组成中使用氟。其他包括 FEP、ETFE (Tefzel) 和 FPM/FKM (Viton)。

这些材料的工作温度范围为 -268°C（5K，-450°F）到 +250°C。值得注意的是，该材料在低至 -75°C 时仍保持良好的柔韧性，但在低于该温度的情况下，我们建议静态使用电缆。

除了广泛的温度范围外，这些材料还以实际上化学惰性而著称，并且它们可以在几乎任何物质存在的情况下放心使用，而没有降解的风险。

该材料具有极低的摩擦系数（在所有已知材料中排名第三低）并且还具有极强的疏水性。这意味着它排斥水和其他物质，使其极难结合。虽然我们有能力在灌封之前对含氟聚合物材料进行化学蚀刻，但我们建议尽可能为防潮组件选择其他材料。

玻璃纤维

在某些应用中，需要为电缆提供额外的机械保护。实现这一目标的最佳方法是使用不锈钢柔性铠装或导管。它有各种等级的不锈钢可供选择，以满足成本和耐用性要求。虽然装甲提供机械保护，但它不提供任何额外的防水。

PT100接线图

电缆屏蔽或屏蔽

在许多应用中，不需要提供接地的屏蔽。然而，许多 电缆内部确实有一个屏蔽。这种屏蔽通常采用镀铜编织物而不是胶带屏蔽的形式，因为这将承受更广泛的温度范围。

除非有要求，否则我们不会将屏蔽作为可以接地的尾部终止，但这在必要时可用。根据经验，我们的客户在使用此类传感器时不会遇到电噪声问题。但是，如果您需要通过整个传感器进行连续接地，则可以提供此功能。

在电缆内使用编织屏蔽的额外优势是它提供了额外的机械强度。这在电缆护套有磨损的应用中特别有利。

Pt100温度传感器接线

基本结构
Pt100 温度的基本结构基于位于组件内测量点的精密电阻器，通过一段电缆连接到测量仪器。该电缆还可能包括其他组件，例如互连、温度变送器等。然而，在所有情况下，传感元件和系统中的下一个组件之间都必须存在某种电气连接。

显然，当使用 Pt100 RTD 温度传感器测量温度时，我们只对传感元件的电阻感兴趣。然而，添加到测量电路的任何组件，包括所用的电线或电缆，也有其自身的电阻。如果不仔细考虑，这可能会导致测量错误。

2线pt100 RTD温度传感器接线系统

虽然完全可以使用两线连接来连接 Pt100温度传感器，但您应该明白，由于引线的电阻，这会引入测量误差。这是因为测量仪器将测量测量电路的总电阻，而不仅仅是传感元件本身的总电阻。

如果考虑到每摄氏度温度变化的电阻变化仅为 0.3851Ω，那么添加电阻仅为 1Ω 的连接线也会导致大约 +2.6°C 的误差。

话虽如此，经常使用两线连接，过程参数制造许多具有这种连接类型的传感器。对于电缆长度非常短的机器制造商，它通常用作成本较低的解决方案。两线连接适用于以下几种特殊情况： –

●应用对精度要求不高的场合。
●传感器电缆很短的地方。
●其中误差是通过测试和应用于测量仪器的偏移量来确定的。
如果您的应用需求不属于这些，那么有补偿引线电阻的标准方法。

3线pt100 RTD温度传感器接线系统

添加第三根导线，连接到测量元件的一侧，有助于补偿引线电阻。测量电路中使用的三根导线中的每根导线在导体尺寸和长度方面都相同，这一点非常重要。这是因为测量结果是平均的，只有在所有三根导线具有相同电阻的情况下才能提供良好的精度。

3 线连接规范的工作原理是通过检测器测量电阻值，并通过连接在检测器一侧的一对电线获取第二个电阻值。从总和中减去该电阻值就得到了隔离测量元件的电阻值。

迄今为止，三线连接是 Pt100 温度测量中使用的所有接线类型中最常见的。许多仪器使用这种连接方法，包括温度变送器、温度控制器、面板显示器和数据记录器，并且在许多情况下，如果使用 2 线系统，将无法正常运行。

如果使用的是4线传感器，3线仪，你可以简单地忽略4次 线并悬空。

4线pt100 RTD温度传感器接线系统

为了获得最大的精度，您应该选择四线 Pt100 RTD温度传感器规格。该测量系统是完全补偿测量系统中所有引线电阻的唯一方法，即使每根导线具有不同的电阻。

测量系统使用一对导线承载用于测量的激励电流，第二对导线用于通过测量电压降来测量传感检测器的电阻。

由于 4 线连接方法可以完全补偿所有引线电阻，因此我们强烈建议在使用高规格 Pt100温度传感器（例如 1/5 或 1/10 DIN 公差）时使用这种方法。我们认为，指定具有相关成本的高容差温度传感器，然后使用劣质测量系统是一种错误的经济做法。四线连接主要用于实验室和校准应用以及需要最高精度的任何地方。

Pt100 热电偶接线
“Pt100 热电偶”一词具有误导性，因为没有这种传感器类型。该术语是两种不同技术名称的合并。在指定热电偶或 Pt100 时，重要的是要确定您使用的是哪种传感器，因为它们不可互换。

这里值得指出的是，一般而言，Pt100温度传感器 的尾部颜色编码为红色和白色。显然，如果您有三个或四个尾部，那么传感器显然是 3 线或 4 线连接的 Pt100温度传感器。但是，如果传感器有两条尾巴，一红一白，您能确定它是 Pt100温度传感器 吗？

不幸的是，答案不一定是“是”。许多传感器制造商将使用与 Pt100 相同的 2 芯电缆用于热敏电阻。还有一些热电偶类型用红色和白色的尾巴来标识，即使用美国 ANSI 颜色编码时的 J 型。当按照德国 DIN 标准进行颜色编码时，R 型和 S 型补偿电缆也具有红色和白色尾部，但由于其适用的应用类型，不太可能引起混淆。

要积极识别传感器，您应该在有任何疑问的地方查看其他测试方法。

Pt100 变送器接线

关于 Pt100 温度传感器接线的另一个混淆来源是测量系统中包含温度变送器。您需要检查您所使用的变送器类型的接线说明，但总的来说，它们可以总结如下：

具有4-20mA输出的温度变送器
无论这些是头部发射器还是 DIN 导轨发射器，您都应该找到两组连接。一组标记为“输入”，另一组标记为“输出”。

对于 3 线传感器输入，输入侧通常具有三个端子，或者对于 4 线连接，通常具有四个端子。您应该按照接线图确保将单根白线（用于 3 线）放在电路的一侧，将两根红线放在另一侧。

输出通常只有两个端子，因为 4-20mA 设备几乎肯定会由回路供电。换句话说，连接到输出的 2 条线提供电源输入，但也输出 mA 信号。

具有0-10Vdc输出的温度变送器
这些在温度行业中不太常见，但确实存在，唯一的区别是变送器的输出端将有三个终端而不是两个。这是因为单对导体不能同时提供电源输入和信号输出。3个端子分别标有“电源+ve”、“信号-ve”和“接地”字样(或类似字样，注意电源和信号的共同接地)。

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