热电阻的应用原理

热电阻是中低温区最常用的一种温度仪表。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻常用的接线方式有二线制、三线制、四线制。

二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r整个电路的电阻为热电阻的电阻值加上两段导线电阻的电阻值测量误差大，大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。

三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，两个导线分别接在电桥的两个桥背上，另一根线接在电桥的电源上，消除了引线电阻的误差。可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线电阻。

四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。一般用在标准室和DCS系统。

由于热电阻本身的阻值较小，随温度变化而引起的电阻变化值更小，例如，铂电阻在零度时的阻值R0=100欧，铜电阻在零度时R0=100欧。因此，在传感器与测量仪器之间的引线过长会引起较大的测量误差。在实际应用时，通常采用所谓的两线、三线或四线制的方式，如图所示。

二线制

二线制的电路如图（b）所示。这是热电阻最简单的接入电路，也是最容易产生较大误差的电路。
图中的两个R是固定电阻。Rr是为保持电桥平衡的电位器。二线制的接入电路由于没有考虑引线电阻和接触电阻，有可能产生较大的误差。如果采用这种电路进行精密温度测量，整个电路必须在使用温度范围内校准。

三线制

三线制的电路如图（c）所示。这是热电阻最实用的接入电路，可得到较高的测量精度。图中的两个R是固定电阻。Rr是为保持电桥平衡的电位器。三线制的接入电路由于考虑了引线电阻和接触电阻带来的影响。R11、R12和R13分别是传感器和驱动电源的引线电阻，一般说来，R11和R12基本上相等，而R13不引入误差。所以这种接线方式可取得较高的精度。

3.四线制

四线制的电路如图（d）所示。这是热电阻最高精度的接入电路。图中R11、R12、R13和R14都是引线电阻和接触电阻。R11和R12在恒流源回路，不会引入误差。R13和R14则在高输入阻抗的仪器放大器的回路中，也不会带来误差。上述三种热电阻传感器的引入电路的输出，都需要后接高输入阻抗、高共模抑制比的仪器放大器。

电桥输出计算方法：