Обзор трех распространенных схем подключения термометров сопротивления
Способ подключения соединительных проводов термометра сопротивления напрямую влияет на точность измерений и применимость на объекте. В промышленных условиях обычно используются двухпроводная, трехпроводная и четырехпроводная схемы подключения. Их ключевое различие заключается в том, позволяют ли они устранить дополнительную погрешность, вызванную сопротивлением соединительных проводов. При выборе необходимо комплексно учитывать точность измерений, длину проводов, стоимость и условия монтажа.
Двухпроводная схема подключения
К обоим концам чувствительного элемента термометра сопротивления подключается по одному проводу — это двухпроводная схема. Такая схема проста в монтаже и недорога, поэтому многие термометры сопротивления выпускаются именно в таком исполнении.
Основные проблемы двухпроводной схемы
- Вносится дополнительная погрешность от сопротивления соединительных проводов; погрешность измерения зависит от материала и длины проводов.
- Соединительные и монтажные провода не должны быть слишком длинными, иначе погрешность заметно возрастает.
- Если длина выводных проводов чувствительного элемента превышает 500 мм, рекомендуется перейти на трехпроводную схему, чтобы устранить влияние сопротивления проводов.
Область применения двухпроводной схемы
Двухпроводная схема подходит только для случаев с низкими требованиями к точности измерений. Если на объекте не предъявляются высокие требования к точности температуры и провода короткие, можно отдать предпочтение двухпроводной схеме для снижения затрат.
Трехпроводная схема подключения
К одному концу чувствительного элемента термометра сопротивления подключаются два провода, а к другому — один провод; это называется трехпроводной схемой. Она позволяет устранить влияние внутренних проводов, а точность измерений выше, чем у двухпроводной схемы.
Принцип работы трехпроводной схемы
Трехпроводная схема обычно используется совместно с мостовой схемой: два провода подключаются соответственно к двум плечам моста, а третий провод — к источнику питания моста, что позволяет устранить влияние изменения сопротивления соединительных проводов.
Область применения трехпроводной схемы
- Случаи с узким диапазоном измерения температуры, слишком длинными проводами или когда температура в трассе прокладки может изменяться.
- Промышленные объекты, где необходимо уменьшить или устранить погрешность измерений, вызванную изменением сопротивления соединительных проводов.
Четырехпроводная схема подключения
К обоим концам чувствительного элемента термометра сопротивления подключается по два провода — это четырехпроводная схема. Два провода подают на термометр сопротивления постоянный ток и преобразуют сопротивление в сигнал напряжения, а через другие два провода сигнал напряжения передается на измерительный прибор.
Точность и стоимость четырехпроводной схемы
- Позволяет полностью устранить влияние сопротивления соединительных проводов и обеспечивает наивысшую точность измерений.
- Схема сложнее и дороже, поэтому чаще всего применяется в лабораториях и для высокоточных промышленных измерений.
Сравнение трех схем и рекомендации по выбору
| Схема | Количество проводов | Влияние сопротивления проводов | Точность измерений | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Двухпроводная | 2 провода | Не устраняется | Низкая | Короткие расстояния, низкая стоимость |
| Трехпроводная | 3 провода | Может быть уменьшено или устранено | Достаточно высокая | Длинные линии, условия с колебаниями температуры |
| Четырехпроводная | 4 провода | Полностью устраняется | Наивысшая | Лаборатории, высокоточные промышленные измерения |
Подключение термометра сопротивления к преобразователю температуры E+H
В реальной практике при подключении термометра сопротивления к преобразователю температуры E+H необходимо правильно выполнять подключение в соответствии с поддерживаемой преобразователем схемой. На рисунке ниже показан типичный вариант подключения для справки при монтаже на объекте.
