Leitungsanordnung der Thermoelement-Widerstände
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Thermoelemente sind alle zweifadrig, während bei Wärmewiderständen meist eine dreifadige Anschlussweise verwendet wird. Der Dreileitersystem wird eingesetzt, um Messfehler durch den Widerstand der Anschlussleitungen zu vermeiden. Das liegt daran, dass der Schaltkreis zur Messung der Wärmewiderstände in der Regel ein ungleichgewichtiger Brückenschaltkreis ist. Als Widerstand eines Brückenarmes in der Brücke dient der Wärmewiderstand. Die Verbindungsleitungen (vom Wärmewiderstand bis zum Kontrollraum) bilden ebenfalls einen Teil des Brückenarm-Widerstands. Dieser Widerstandswert ist unbekannt und ändert sich mit der Umgebungstemperatur – was zu Messfehlern führt. Es wird ein Drei-Leiter-System verwendet: Ein Leiter wird mit der Stromversorgung des Brückengleichrichters verbunden, die beiden anderen Leiter werden jeweils mit dem Brückenarm, in dem sich der Wärmewiderstand befindet, sowie mit dem benachbarten Brückenarm verbunden. Dadurch werden die Messfehler, die durch den Widerstand der Leitungen entstehen, vermieden. Es gibt drei Hauptmethoden zur Anschluss der Leiter des Wärmewiderstands: Das Zwei-Leiter-System: Dabei werden an beiden Enden des Wärmewiderstands jeweils ein Leiter angeschlossen, um das Widerstandssignal abzuleiten. Diese Methode ist einfach, doch da es immer einen Leiterwiderstand r gibt, hängt dessen Größe von der Materialart und Länge der Leiter ab. Deshalb eignet sich diese Methode nur für Anwendungen, bei denen eine geringe Messgenauigkeit ausreicht. Das Drei-Leiter-System: Dabei wird an einem Ende des Wärmewiderstands ein Leiter angeschlossen, am anderen Ende zwei Leiter. Diese Methode wird in der Regel in Kombination mit einem Brückengleichrichter verwendet, um den Einfluss des Leiterwiderstands effektiv zu minimieren. In der industriellen Steuerung ist dieses System am häufigsten verwendet. Vierleitersystem: Die Verbindung von jeweils zwei Leitungen an den beiden Enden der Wärmewiderstandskette wird als Vierleitersystem bezeichnet. Zwei dieser Leitungen liefern einen konstanten Strom I an den Wärmewiderstand, wodurch R in ein Spannungssignal U umgewandelt wird. Das Spannungssignal U wird anschließend über die anderen beiden Leitungen an das Sekundärgerät weitergeleitet. Man kann sehen, dass diese Art der Leitungen den Widerstandseffekt der Leitungen vollständig beseitigen kann; sie wird hauptsächlich für die präzise Temperaturmessung verwendet. Thermoelemente: http://www.tcwdyb.com
Grundlagen zu Widerständen und Elektroden
Zwischensystem und Zweileitungsanschluss sind unterschiedlich: 1. „Leitsystem“ bezeichnet die Anzahl der Leitungen, die zur Stromversorgung des Messgeräts sowie zur Übertragung des Standardsignals verwendet werden. Das Zweileitersystem nutzt zwei Leiter zur Stromversorgung und überträgt gleichzeitig ein Standardsignal von 4–20 mA. Ein Signal, das diesen Standard nicht erfüllt, wird nicht als Zweileitersystem bezeichnet. 2. Wärmewiderstände können nur als „Wärmewiderstände mit mehreren Anschlussleitungen“ bezeichnet werden. Beispielsweise weist der dreileitige Anschluss eines Widerstands Leitungen zur Ausgleichung auf, die zur Kompensation verwendet werden und Messfehler, die durch den Leitungswiderstand entstehen, beseitigen können.
1. Die drei Verbindungsarten der Pt100-Platinwiderstände unterscheiden sich grundsätzlich voneinander: Bei der Zwei-Leiter- und Drei-Leiter-Verbindung wird die Messung mithilfe der Brückenmethode durchgeführt; dabei wird schließlich die Beziehung zwischen dem Temperaturwert und dem analogen Ausgangswert angegeben. Im Vierleitersystem gibt es keinen Brückenschaltkreis; es wird ausschließlich ein konstanter Stromquellen verwendet, um Signale zu senden. Der Voltmeter misst anschließend den Wert, wodurch schließlich der Widerstandswert ermittelt werden kann. 2. Einfluss der drei Verdrahtungsarten des Pt100-Thermistors auf die Messgenauigkeit. Der Widerstand der Verbindungskabel sowie der Kontaktwiderstand können die Genauigkeit der Temperaturmessung mit dem Pt100-Platinthermistor erheblich beeinflussen. Die dreileitige oder vierleitige Verdrahtung des Platinthermistors kann diesen Einfluss effektiv beseitigen. Die Messgeräte, die mit Widerstandsthermometern verbunden sind (Anzeigegeräte, DCS-Eingänge usw.), haben alle vier Anschlusspole: I+, I-, V+, V-. Dabei dienen die Anschlüsse I+ und I-, um einen konstanten Strom an den Pt100-Platinwiderstand zu liefern, während V+ und V- dazu verwendet werden, die Spannungsänderungen des Wärmewiderstands zu überwachen und so die Temperaturänderungen festzustellen. Bitte sehen Sie sich die folgenden Bilder an:
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Anschluss des Pt100 in Zweileitersystem:
Anschluss des Pt100 in Drei-Leitersystem:
Anschluss des Pt100 in Vier-Leitersystem:
① Beim Vier-Leitersystem für Pt100 werden von beiden Enden der Wärmewiderstandsscheibe jeweils 2 Leiter herausgeführt – insgesamt also 4 Leiter. Bei diesem Anschlusssystem sind der Schaltkreis sowie der Spannungsmesskreis voneinander getrennt. Dadurch wird eine hohe Messgenauigkeit erreicht – allerdings sind mehr Leiter erforderlich. ②Das Pt100-Dreileitersystem bedeutet, dass bei der Verbindung des Pt100-Platinwiderstands drei Leiter verwendet werden. Bei der Anschlussierung des Pt100 dienen ein Leiter als Referenz für den Stromkreis und ein weiterer Leiter als Referenz für den Spannungsmakkreis – mit anderen Worten: Die I- und V-Anschlüsse des Messgeräts werden miteinander verbunden. Die Genauigkeit ist etwas besser; in der Industrie werden in der Regel dreileitige Platinwiderstände verwendet. ③Das Pt100-Zweileitersystem bedeutet, dass bei der Pt100-Platinwiderstandssonde zwei Leitungen verwendet werden. Bei der Verkabelung des Pt100 werden der Stromkreis und der Spannungsmesskreis miteinander verbunden – das heißt, die I- und V-Anschlüsse des Messgeräts werden miteinander verbunden, genauso wie die I+- und V+-Anschlüsse. Schlechte Messgenauigkeit.
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Anschluss des Pt100 in Zweileitersystem:
Anschluss des Pt100 in Drei-Leitersystem:
Anschluss des Pt100 in Vier-Leitersystem:
① Beim Vier-Leitersystem für Pt100 werden von beiden Enden der Wärmewiderstandsscheibe jeweils 2 Leiter herausgeführt – insgesamt also 4 Leiter. Bei diesem Anschlusssystem sind der Schaltkreis sowie der Spannungsmesskreis voneinander getrennt. Dadurch wird eine hohe Messgenauigkeit erreicht – allerdings sind mehr Leiter erforderlich. ②Das Pt100-Dreileitersystem bedeutet, dass bei der Verbindung des Pt100-Platinwiderstands drei Leiter verwendet werden. Bei der Anschlussierung des Pt100 dienen ein Leiter als Referenz für den Stromkreis und ein weiterer Leiter als Referenz für den Spannungsmakkreis – mit anderen Worten: Die I- und V-Anschlüsse des Messgeräts werden miteinander verbunden. Die Genauigkeit ist etwas besser; in der Industrie werden in der Regel dreileitige Platinwiderstände verwendet. ③Das Pt100-Zweileitersystem bedeutet, dass bei der Pt100-Platinwiderstandssonde zwei Leitungen verwendet werden. Bei der Verkabelung des Pt100 werden der Stromkreis und der Spannungsmesskreis miteinander verbunden – das heißt, die I- und V-Anschlüsse des Messgeräts werden miteinander verbunden, genauso wie die I+- und V+-Anschlüsse. Schlechte Messgenauigkeit.