熱抵抗の3種類の接続方法について

2019-08-13View Original

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Pt100サーミスタについてよく言及されるのは、その接続方法や取り付け方法ですが、Pt100サーミスタの3つの接続方法は測定精度に影響を与えますか？2線式：PT100熱抵抗の両端にそれぞれ1本ずつ導線を接続して抵抗信号を取り出す方式を2線式と呼びます。この接続方法は非常に簡単ですが、接続される導線には必ずリード抵抗rが存在し、その大きさは導線の材質や長さによって変わります。そのため、この接続方式は測定精度の要求が低い場面でのみ適用されます。三線式：PT100サーミスタの根元の一方の端に1本のリード線を接続し、もう一方の端に2本のリード線を接続する方式を三線式と呼びます。この方式は通常ブリッジと組み合わせて使用され、リード線の抵抗による影響を効果的に排除できます。工業プロセス制御において最も一般的に用いられる方式であり、接続配線の抵抗が引き起こす測定誤差をなくすために三線式PT100サーミスタが採用されます。これは、熱抵抗を測定する回路が一般的に不平衡ブリッジであるためです。熱抵抗はブリッジのブリッジアーム抵抗として機能し、その接続導線もブリッジアーム抵抗の一部となる。この部分の抵抗は不明であり、環境温度の変化に伴って変動するため、測定誤差を引き起こす。三線式を採用し、導線の1本をブリッジの電源端子に接続し、残りの2本をそれぞれサーミスタがあるブリッジアームおよび隣接するブリッジアームに接続することで、導線の抵抗による測定誤差を排除している。紹興中儀のPT100サーミスタは、通常この三線式が採用されている。4線式：PT100熱抵抗の根元の両端にそれぞれ2本の導線を接続する方式を4線式と呼び、そのうちの2本のリード線が熱抵抗に一定電流Iを供給し、Rを電圧信号Uに変換した後、もう2本のリード線を通じてUを二次計器まで送る。このようなリード方式ではリードの抵抗による影響を完全に排除でき、主に高精度な温度検出に用いられる。

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