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閱讀：71發(fā)布時(shí)間：2025-1-27
引線電阻對(duì) RTD溫度傳感器 的影響
RTD通常使用連接到鉑元件的銅引線。這些引線通常靠近元件連接并彼此靠近（以便兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于相同溫度），以防止塞貝克電壓也影響測(cè)量。
但是，銅導(dǎo)線的電阻仍然會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生負(fù)面影響，尤其是在 RTD 溫度傳感器元件與測(cè)量?jī)x器距離較遠(yuǎn)的情況下，或者在使用兩線式 RTD 傳感器的情況下。長(zhǎng)銅引線的電阻增加也會(huì)降低 RTD 溫度傳感器信噪比，尤其是在使用低電阻 RTD 元件時(shí)。僅使用三線或四線RTD 傳感器可限度地減少引線電阻的負(fù)面影響，當(dāng)耦合到兼容儀器時(shí)，可補(bǔ)償引線電阻誤差。
例如，請(qǐng)注意銅線的電阻在 25°C 附近變化約 0.4%/°C。類(lèi)似地，鉑RTD 元件的變化率為 0.00385Ω/Ω/°C，或 0.385%/°C 接近 25°。
請(qǐng)注意，30 AWG 銅線約為 0.105Ω/英尺。因此，具有 30 AWG 引線的 100 英尺長(zhǎng)、兩線、100Ω 鉑 RTD 溫度傳感器元件將具有 10.5Ω/引線或 21Ω 的傳感器回路 IR 壓降。對(duì)于 0-100°C 的溫度跨度，這表示元件電阻有 38.5Ω 的變化。
因此，在2 線配置中，引線貢獻(xiàn) 21Ω/38.5Ω 或高達(dá) 55% 的誤差。此外，由于銅電阻的溫度系數(shù)在 0.4%/°C 與 0.385%/°C 時(shí)略大于鉑，因此引線電阻隨溫度的增長(zhǎng)將超過(guò)鉑元件的增長(zhǎng)，導(dǎo)致誤差實(shí)際增長(zhǎng)為溫度升高。
當(dāng)然，更寬的溫度跨度會(huì)降低該誤差，但即使跨度為 0-500°C (100-280.98Ω)、21/180.98 或 12%，它仍然很重要。最重要的是，兩線式 RTD 溫度感器可能僅在 RTD 溫度傳感器靠近測(cè)量?jī)x器時(shí)才有用。
對(duì)于沒(méi)有補(bǔ)償?shù)?2 線傳感器來(lái)說(shuō)，引線電阻主要是一個(gè)問(wèn)題。一些儀器確實(shí)通過(guò)允許您輸入測(cè)量的引線電阻作為儀器配置的一部分來(lái)粗略地補(bǔ)償兩線傳感器。
然而，這僅在引線保持恒定溫度時(shí)有效，因?yàn)榄h(huán)境溫度的變化會(huì)改變引線的電阻。當(dāng)傳感元件具有高電阻而引線具有低電阻時(shí)，或者當(dāng)傳感器靠近儀器時(shí)，兩線傳感器連接可能沒(méi)問(wèn)題，但應(yīng)仔細(xì)考慮。
要計(jì)算未補(bǔ)償?shù)膬删€傳感器連接可能產(chǎn)生的誤差，請(qǐng)將兩條延長(zhǎng)線的長(zhǎng)度乘以其每單位長(zhǎng)度的電阻。然后將此電阻除以元件的靈敏度（其 TCR）以近似誤差。
例如，距離儀器 100 英尺并使用 24AWG 延長(zhǎng)線 (26.17Ω/1000 英尺) 接線的兩線 Pt RTD (α=0.0038500Ω/Ω/°C) 可能會(huì)導(dǎo)致以下近似誤差：
(2*100ft*26.17Ω/1000ft) / 0.385Ω/°C
= 5.234Ω/0.385Ω/°C
=13.59°C
這等同于以引線的電阻值和通過(guò)它除以靈敏度的元件的（靈敏度= R0 *α
= 100Ω*0.00385Ω/Ω/°C
= 0.385Ω/°C）。
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