專利名稱：一種熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量溫度的方法，特別涉及一種熱電阻三線制、四線制 都可用的測量溫度方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)上用熱電阻(如PtlOO，Cu50等)測量溫度， 一般采用兩線制、三線制 或四線制，目前一般都采用兩線制、三線制測量，而四線制測量精度最高， 國內(nèi)四線制測量線路的儀器幾乎沒有，由于測量精度原因，近年用四線制測 量溫度漸漸流行起來。熱電阻三線制、四線制測量溫度基本形式，如圖l、 2所示，分別為(a) 三線制測量方式 在熱電阻的根部的一端連接一根引線A，另一端連接兩根引線B、 C的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的 影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。三線制測量方式如圖l: UAB=Rt*Ia+RLAa*Ia—RLBb*Ib，其中Ia=Ib; RUa 、 R^為引線電阻。(b) 四線制測量方式在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線 為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引 至二次儀表?？梢娺@種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精 度的溫度檢測。四線制測量方式如圖2:恒流源I從A+流進(jìn)，從A-流出，由于a+、 a-接 測量電路的運(yùn)算放大器，流入的電流可以忽略不計(jì)，故Ua+a^R"I 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對現(xiàn)有熱電阻三線制和四線制測量的各有優(yōu)缺點(diǎn)問題，提出了 一種熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量溫度的方法，能夠熱電阻三線制、四線 制測量復(fù)用，并且用三線制測量達(dá)到四線制的精度。本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量溫度電路，包括熱電阻Rt，還包括四個電子開關(guān)U1、 U2、 U3、 U4、放大器U5、電阻R、 雙恒流源Ia、 Ib，熱電阻Rt兩端一組引線分別接電子開關(guān)Ul、 U2—端，電 子開關(guān)U1、 U2另一端分別接放大器U5輸入端，熱電阻Rt兩端另一組引線分 別接電子開關(guān)U3、 U4—端，電子開關(guān)U3、 U4另一端分別接雙恒流源Ia、 Ib， 接電子開關(guān)U4的引線同時通過串聯(lián)電阻R接地。一種熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量溫度的方法所述熱電阻Rt兩端一 組引線通過電子開關(guān)U1、 U2進(jìn)入放大器U5，進(jìn)行信號放大，雙恒流源Ia、 Ib為熱電阻信號提供恒定電流，四線制測量熱電阻信號步驟如下(1) 先打開電子開關(guān)U3、 U4，使雙恒流源電流Ia、 Ib可以分別從熱電阻端 流過電阻R回到參考地，熱電阻測量的參考地和電子開關(guān)、放大器不共地；(2) 然后再打開電子開關(guān)U1、 U2測量熱電阻二端的電壓UAB，根據(jù)公式UAB =Rt*Ia+RLAa*Ia—RLBb*Ib，其中Ia=Ib，工業(yè)現(xiàn)場采用多芯電纜線接線， 認(rèn)為RLAa*Ia—RLBb*Ib&0，即UAB=Rt*Ia ;三線制測量熱電阻信號步驟如下(1) 打開U3電子開關(guān)U3，關(guān)閉電子開關(guān)U4，使恒流源電流Ia可以從熱電阻一端到另一端到電阻R回到參考地；(2) 然后再打開電子開關(guān)U1、 U2)測量熱電阻二端的電壓UAB ,即UAB二 Rt氺Ia。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提供一種熱電阻三線制、四線制測量的 復(fù)用電路，并且用三線制測量達(dá)到四線制的精度，工業(yè)現(xiàn)場可以節(jié)省很多電 纜線，達(dá)到節(jié)省使用成本目的。


圖1是現(xiàn)有熱電阻三線制測試電路圖； 圖2是現(xiàn)有熱電阻四線制測試電路圖；圖3是本發(fā)明熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量電路的原理圖，測量電路包括U1、 U2、 U3、 U4四個電子開關(guān)，U5放大器，熱電阻Rt，電阻R，雙恒流 源，提供兩組恒定電流Ia和Ib。熱電阻Rt兩端A、 B引線接U1、 U2電子開 關(guān)一端，Ul、 U2電子開關(guān)另一端分別接U5放大器輸入+、-端，熱電阻Rt兩 端a、 b引線接U3、 U4電子開關(guān)一端，U3、 U4電子開關(guān)另一端分別接恒流源 Ia和Ib， b引線同時通過串聯(lián)電阻R接地。測量方法現(xiàn)場測量信號通過電子開關(guān)U1、 U2進(jìn)入放大器U5，進(jìn)行信號 放大。雙恒流源Ia、 Ib為熱電阻信號提供恒定電流。四線制測量熱電阻信號時，先打開U3、 U4電子開關(guān)，使雙恒流源電流Ia、 Ib可以分別從熱電阻A、 B端流過電阻R(100Q)回到參考地，熱電阻測量的 參考地和電子開關(guān)、放大器不共地。然后再打開U1、 U2電子開關(guān)測量熱電阻 二端的電壓UAB，根據(jù)公式UAB二Rt氺Ia+RLAa氺Ia—RLBb氺Ib，其中Ia二Ib， 由于一般工業(yè)現(xiàn)場采用多芯電纜線接線，所以可以認(rèn)為RLAa*Ia—RLBb*Ib& 0，即UAB=Rt*Ia 。三線制測量熱電阻信號時，打開U3電子開關(guān)，關(guān)閉U4電子開關(guān)，使恒 流源電流Ia可以從熱電阻a端經(jīng)b端到電阻R(IOO Q)回到參考地，然后再打 開U1、 U2電子開關(guān)測量熱電阻二端的電壓UAB ，即UAB二R討Ia 。本發(fā)明用這二種線制方式復(fù)用測量的熱電阻溫度精度無差別，所以可以 用三線制方式達(dá)到四線制的精度，工業(yè)現(xiàn)場可以節(jié)省很多電纜線，達(dá)到節(jié)省 使用成本目的。
權(quán)利要求
1. 一種熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量溫度電路，包括熱電阻(Rt)，其特征在于還包括四個電子開關(guān)(U1、U2、U3、U4)、放大器(U5)、電阻(R)、雙恒流源(Ia、Ib)，熱電阻(Rt)兩端一組引線分別接電子開關(guān)(U1、U2)一端，電子開關(guān)(U1、U2)另一端分別接放大器(U5)輸入端，熱電阻(Rt)兩端另一組引線分別接電子開關(guān)(U3、U4)一端，電子開關(guān)(U3、U4)另一端分別接雙恒流源(Ia、Ib)，接電子開關(guān)(U4)的引線同時通過串聯(lián)電阻(R)接地。
2、 一種熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量溫度的方法其特征在于所述熱電阻 三線制、四線制復(fù)用測量溫度電路中熱電阻(Rt)兩端一組引線通過電子開 關(guān)(Ul、 U2)進(jìn)入放大器(U5)，進(jìn)行信號放大，雙恒流源(Ia、 Ib)為熱電 阻信號提供恒定電流，四線制測量熱電阻信號步驟如下(1) 先打開電子開關(guān)(U3、 U4)，使雙恒流源電流(Ia、 Ib)可以分別從熱 電阻端流過電阻(R)回到參考地，熱電阻測量的參考地和電子開關(guān)、放大器 不共地；(2) 然后再打開電子開關(guān)(Ul、 U2)測量熱電阻二端的電壓UAB，根據(jù)公式 UAB = Rt*Ia+RLAa*Ia—RLBb*Ib，其中Ia=Ib，工業(yè)現(xiàn)場采用多芯電纜線接 線，認(rèn)為RLAa*Ia—RLBb*Ib々0，即UAB=Rt*Ia ; 三線制測量熱電阻信號步驟如下(1) 打開U3電子開關(guān)(U3)，關(guān)閉電子開關(guān)(U4)，使恒流源電流(Ia)可 以從熱電阻一端到另一端到電阻(R)回到參考地；(2) 然后再打開電子開關(guān)(Ul、 U2)測量熱電阻二端的電壓UAB ，即UAB 二Rt氺Ia。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱電阻三線制、四線制復(fù)用測量溫度的方法，能夠熱電阻三線制、四線制測量復(fù)用，并且用三線制測量達(dá)到四線制的精度，工業(yè)現(xiàn)場可以節(jié)省很多電纜線，達(dá)到節(jié)省使用成本目的。
文檔編號G01K7/16GK101261163SQ20081003643
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者茅大鈞, 鄭陸君 申請人:上海電力學(xué)院;上海微程電氣設(shè)備有限公司