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1、热电阻测量方法比较热电阻的接线方法有两线、三线、四线制接线方法，热电阻温度测量方法从设计的角度着重考虑热电阻导线电阻引起的误差，热电阻到仪表的距离是不确定的，也就是导线的电阻是不确定的，而导线电阻直接引来温度测量误差。例如，对于Pt100热电阻0.38相当1度，可见导线电阻误差不可忽视。 两线制测量法热电阻常规测量采用两线制热电阻测量方法，通过施加恒定的电流将电阻值变为电压值进行测量，如图1。r恒流源调理电路A/D转换微控制器UuiRr图1 两线制测量热电阻原理R为待测热电阻，r为导线电阻，ui为引线电压。则测得总电阻为Z=R+2r=ui/I。所以当Rr时，ZR= ui/I。在测量精度要求不高
2、的场合，可以忽略导线电阻及温度的影响，该方法可以测出待测电阻的近似值。R在温度影响下发生R的变化时，R=R+R；测量误差为：1=ui-uiui=R+R+2r-R+RR+R=2rR+R100% (1)若预先测量出导线的电阻，折合成温度后在测量结果中扣除，可以得到一种粗略的补偿值。因此两线制热电阻测量方法主要受两方面的影响：引线电阻和温度漂移。三线制测量法三线制热电阻测量如图2。在电桥中，在不考虑线路电阻r时，电桥的输出为：VG=VRRtR1+Rt-VRR3R2+R3，考虑线路电阻时，电桥输出为VG=VR（Rt+r）R1+r+Rt-VR（R3+r）R2+r+R3，假设电桥在Rt=Rx时电桥平衡，即
3、R2Rx=R1R3，且满足桥臂电阻R1=R2=R3=Rx=R，当Rt发生R变化时，即Rt=R+R，可计算出此时电桥因线路电阻r的存在造成的误差为：2=VG-VGVG=r(4R+R+r)2R+R+r(2R+r)100% (2)由上述（1）-（2），在Rt变化一定范围内有：1-20。所以三线制测量方法在一定程度上减少热电阻测量误差，但又由（2）式可以看出导线电阻r影响Rt的测量结果，并且无法通过调零电路完全消除。图2 三线制测量热电阻原理恒压分压式三线制测量法恒压分压式三线制测量热电阻原理图如图3。该方法可以排除导线电阻的干扰。其中Rt为待测热电阻，r为导线等效电阻，VR为基准参考电压，VAD是A
4、/D转换器的参考电压，为电压放大倍数。图3 恒压分压式三线制测量热电阻原理由欧姆定律：Rv，r，Rt，r路中电流为：I=VRRV+2r+Rt （3）测量端分别指向V1，V2端时：V1=I(2r+Rt)，V2=I(r+Rt) （4）由以上关系式得：Rt=Rv（2V1-V2）/（VR-V2） （5）由式5可以看出：在已知Rv和VR的情况下，欲求Rt只需测出V2和V1，而与导线电阻r没有关系。且测量精度只取决于Rv的精度与V1，V2 的测量精度。在电桥法中无法消除的导线电阻在恒压分压式三线制方法中被完全消除。对于Rv与精确取值，诸多文献中均有所涉及，此处从略。四线制测量法四线制测量电阻原理图如图4。
5、该原理采用电流、电压法。在4个测量端子中，有一对（2，3）为电流端子，提供一恒定电流，通过待测电阻Rt，并在该电阻上产生一电压V。另一对（1,4）为电压测量端子，用来窗帘电阻R上电压V。此时由欧姆定律知待测电阻R之值为：Rt=V/I。12 测量表34I+V-Rt图4 四线制测量电阻原理采用四线制电阻测量方式的目的是消除测量表与待测电阻间连接线电阻的影响。从图4可见，由于数字表电压测量端的输入阻抗很高(通常大于10M)，测量表提供的电流，几乎完全流过待测电阻Rt，而测得的电压也完全取自电阻R的两端，因此通过计算得到的R 不会受到连接线电阻的影响。该方法不能消除导线电阻误差，适合不需要精确温度测量的场合，使用时可以 四线制热电阻测量方法能够完全消除导线电阻的误差，适合实验室内进行精密的电阻测量使用，由于导线比较多，在工业测量中感觉比较复杂，一般不采用四线制测量方法。 三线制热电阻测量方法是比较常用的方法，既能消除导线电阻误差，接线也比较简单，是比较专业的温度测量方法。消除导线电阻的前提是：三根导线是相同的材质、相同的线径、相同的长度。 下面三种接线方法，测量效果完全不同，第一种和第二种看起来相同，其实效果完全不同。 第一种是正确的方法，能完全消除导线电阻的误差。 第二种方法也能工作，但导线电阻误差不能消除。 第三种方法是错误的接线，模块不能正常采集温度数据。
