以“數采設備+模擬輸入模塊”組合的方式測試溫度變化,需要選擇兩種不同的溫度傳感器--熱電偶和熱電阻(RTD)--它們使用的是兩種不同的測試原理。
數據采集器溫度測量的原理辨析
熱電阻(RTD)
熱電阻是一種利用金屬電阻與溫度成比例增加特性的溫度傳感器。鉑電阻傳感器因其高精度測溫性能,被廣泛應用于常規范圍的溫度測量,圖1是被測對象溫度和熱電阻阻值關系圖:溫度的升高與電阻的增加成正比。

圖1
由圖1可知,既然被測對象溫度可以通過電阻值反映出來,那么我們就可以通過電阻值來測量溫度的變化——在熱電阻上加一個電流,讀取熱電阻電壓,通過熱電阻電壓值的變化知道被測對象溫度。原理圖如下:

熱電阻類型分三線和四線兩種,各自具有不同的優缺點:
三線熱電阻,由于三根導線的電阻會存在差異,從而影響測量精度,所以要求三根導線電阻一致。四線熱電阻雖不會受導線電阻影響,但是對導線電阻值有限制,且成本高。
在三線和四線熱電阻選擇時,如果優先考慮成本,那么選擇三線型,如果優先考慮精度選四線型。
熱電偶
熱電偶測量原理是將兩種材料不同的導線金屬A和B焊接起來,組成一個閉合回路,當被測對象溫度和輸入端子溫度存在溫差時會產生電壓(熱電勢)。這個熱電勢參考端補償回路測得的輸入端溫度被轉換為被測對象的溫度,雖然測量原理比較簡單,但由于熱電勢是微電壓,加上參考端補償電路的測量誤差,因此一般熱電偶的測量精度低于熱電阻。

圖4
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