1. 基本原理差異
- 三線制設計初衷:
通過第三根導線補償導線電阻(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)。
接線方式:
- 線A:連接電橋激勵電壓
- 線B:檢測電壓(含引線電阻)
- 線C:補償引線電阻(與線B等長同材質)
- 二線制原理:
僅用兩根導線直接連接,引線電阻會被計入總電阻,導致測量誤差(每歐姆引線電阻約產生2.5℃誤差)。
2. 改造可行性
方案 | 實施方法 | 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導線→12.5℃誤差) | 對精度要求不高的粗略監(jiān)測 |
軟件補償法 | 在采集端程序中手動減去固定引線電阻值(需實測導線電阻) | 可部分補償(無法消除溫度漂移影響) | 臨時改造,導線長度固定 |
外接補償電路 | 增加惠斯通電橋或專用IC(如MAX31865)硬件補償 | 可將誤差降至±0.5℃以內 | 需電路設計能力,成本較高 |
3. 關鍵注意事項
- 導線要求:
若必須改為二線制,需使用短導線(<3米)且截面積≥1mm2(降低電阻),建議使用銀鎳合金導線(電阻溫度系數(shù)低)。
- 校準必要性:
改造后需用標準溫度源(如干井爐)重新校準,尤其注意低溫段(0~100℃)的線性度驗證。
- 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(部分設備三線制接口無法識別二線制信號)。
4. 推薦替代方案
- 經濟型方案:
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),直接輸出已補償?shù)臏囟戎怠?/span>
5. 誤差對比示例
假設導線電阻2Ω(銅芯線25℃時):
- 三線制誤差:±0.1℃
- 二線制誤差:+5℃(未補償)→ 補償后±1℃(若導線電阻隨溫度變化)
在非精度關鍵場合且導線極短時,可通過軟件補償臨時改為二線制;但工業(yè)級應用強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)先考慮加裝信號調理器或更換為四線制PT100。