长度和截面积随温度改变引起的阻值变化可以忽略时热电阻元件的阻值随温度变化可以认为是线性的可用式1表示RtRt01αtt01其中t0表示参考温度Rt0表示参考温度下铂热电阻的阻值α表示电阻元件的平均电阻温度系数即电阻元件的温度相对于参考温度每变化1℃引起铂热电阻阻值相对于参考温度下的增量。对于PT100在t0℃时Rt100Ω当tt1时RtRt1则有Rt11001α×t12通过测量t1温度下PT100的阻值就可以通过上式的公式变形计算出此时测量端的温度。即t1Rt1100α1α3铂热电阻测温电路的原理如图1所示其中Rt为铂热电阻R1、R2为固定电阻R3为可调电阻A为检流计。
f电路工作时不考虑导线的电阻值R1、R2、R3、Rt组成一个平衡电桥改变R3电阻的阻值直到电桥处于平衡状态在此情况下检流计的对角线无电流通过电桥处于平衡位置。则有R1×RtR2×R34令R1R2则R3Rt使得R3的阻值等于铂热电阻的阻值。这样就通过电桥的方法测量出t1温度下铂热电阻的阻值可以进一步算出此时的温度t1R3100α1α5实际工程中往往铂热电阻到接入端距离很大会达到几十米甚至几百米这时候导线的阻值就不能不考虑在内了。参照图1考虑导线电阻则新的电桥平衡的公式为R1RtRobR2R3Roa6导线采用三芯屏蔽线a、b、c三点到o点的长度相等导线电阻值也相等。即RobRoaRoc这样两根引线的电阻对称地分别接入等式两边因而导线电阻RL的影响在很大程度上被排除掉了。所以正确的接线方式应是从铂热电阻接出三线对应地接入巡检仪或者温度模块。但是现场安装将铂热电阻接入巡检仪或者模块的时候很多电工看到说明书上标注的接线图为了节约信号线就从铂热电阻端两线出到巡检仪再并出一根线三线接入巡检仪。虽然也是三线接入巡检仪如图2所示但是对温度有没有影响呢要使电桥达到平衡则b、d两点的电位相同可以得到电桥平衡式R1RtRocRobR2R37令R1R2则R3RtRobRocRoaRobRocRL则R3Rt2RL8带入3式计算出温度t1R3100α1αRt2RL100α1α和6式比较得出温度的绝对误差为ΔtRL50αRL为导线电阻。可见采用这种接法时温度误差与导线的电阻成线性关系。2实验实验电缆使用北京百正电缆有限公司生产的RVVP型号的02mm2电缆。PT100用常州武翔仪表厂生产的WZP280L50型测温范围为200～420℃的铂热电阻以及宏格科技生产的系列采集转换模块。由于PT100采集温度有一个延时过程使巡检仪r