1. 基本原理差異
- 三線制設(shè)計(jì)初衷:
通過第三根導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線電阻(如圖1所示),消除引線電阻對測量的影響,適合高精度場合(誤差可控制在±0.1℃以內(nèi))。
接線方式:
- 線A:連接電橋激勵(lì)電壓
- 線B:檢測電壓(含引線電阻)
- 線C:補(bǔ)償引線電阻(與線B等長同材質(zhì))
- 二線制原理:
僅用兩根導(dǎo)線直接連接,引線電阻會(huì)被計(jì)入總電阻,導(dǎo)致測量誤差(每歐姆引線電阻約產(chǎn)生2.5℃誤差)。
2. 改造可行性
方案 | 實(shí)施方法 | 誤差影響 | 適用場景 |
直接改為二線制 | 將PT100的第三根線懸空或短接到任意一線 | 引線電阻全量疊加(例如:5Ω導(dǎo)線→12.5℃誤差) | 對精度要求不高的粗略監(jiān)測 |
軟件補(bǔ)償法 | 在采集端程序中手動(dòng)減去固定引線電阻值(需實(shí)測導(dǎo)線電阻) | 可部分補(bǔ)償(無法消除溫度漂移影響) | 臨時(shí)改造,導(dǎo)線長度固定 |
外接補(bǔ)償電路 | 增加惠斯通電橋或?qū)S?/span>IC(如MAX31865)硬件補(bǔ)償 | 可將誤差降至±0.5℃以內(nèi) | 需電路設(shè)計(jì)能力,成本較高 |
3. 關(guān)鍵注意事項(xiàng)
- 導(dǎo)線要求:
若必須改為二線制,需使用短導(dǎo)線(<3米)且截面積≥1mm2(降低電阻),建議使用銀鎳合金導(dǎo)線(電阻溫度系數(shù)低)。
- 校準(zhǔn)必要性:
改造后需用標(biāo)準(zhǔn)溫度源(如干井爐)重新校準(zhǔn),尤其注意低溫段(0~100℃)的線性度驗(yàn)證。
- 系統(tǒng)兼容性:
檢查變送器/采集卡是否支持二線制輸入模式(部分設(shè)備三線制接口無法識(shí)別二線制信號(hào))。
4. 推薦替代方案
- 經(jīng)濟(jì)型方案:
更換為二線制PT100傳感器(如PT100 Class B),成本比改造更低且可靠性更高。
- 高精度方案:
保留三線制,改用數(shù)字式溫度變送器(如RS485輸出),直接輸出已補(bǔ)償?shù)臏囟戎怠?/span>
5. 誤差對比示例
假設(shè)導(dǎo)線電阻2Ω(銅芯線25℃時(shí)):
- 三線制誤差:±0.1℃
- 二線制誤差:+5℃(未補(bǔ)償)→ 補(bǔ)償后±1℃(若導(dǎo)線電阻隨溫度變化)
在非精度關(guān)鍵場合且導(dǎo)線極短時(shí),可通過軟件補(bǔ)償臨時(shí)改為二線制;但工業(yè)級應(yīng)用強(qiáng)烈建議維持三線制或更換專用二線制傳感器。若需精確測量,優(yōu)先考慮加裝信號(hào)調(diào)理器或更換為四線制PT100。