關于熱電阻接線原理及應用

熱電阻（thermal resistor）是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測器。

熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。熱電阻大都由純金屬材料制成，應用最多的是鉑和銅，此外，已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。金屬熱電阻常用的感溫材料種類較多，常用的是鉑絲。工業(yè)測量用金屬熱電阻材料除鉑絲外，還有銅、鎳、鐵、鐵—鎳等。

下面講述熱電阻二線制、三線制與四線制的接線原理以及在化工領域的應用：

 一、接線原理

- 二線制：熱電阻兩端各連接一根導線引出電阻信號。測量時，電流通過導線和熱電阻，根據(jù)歐姆定律，測量回路電流和熱電阻兩端電壓得出電阻值，進而得到溫度值。但導線電阻會引入誤差，適用于測量精度要求較低的場合.

- 三線制：熱電阻根部一端連一根引線，另一端連兩根引線。通常與電橋配套使用，將一根導線接到電橋電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在橋臂及相鄰橋臂上，使兩橋臂引入相同引線電阻，電橋平衡時，引線電阻變化不影響測量結果，可較好消除引線電阻影響，廣泛應用于工業(yè)過程控制.

- 四線制：在熱電阻根部兩端各連接兩根導線，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流，將電阻轉換成電壓信號，再通過另兩根引線把電壓引至二次儀表。這種方式消除了引線電阻的影響，主要用于高精度的溫度檢測.

熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導線電阻引起的測量誤差。這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻，其連接導線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導線線路電阻帶來的測量誤差。

二、化工應用

- 二線制：在一些對溫度測量精度要求不高的化工輔助系統(tǒng)中，如化工倉庫的溫度監(jiān)測，環(huán)境溫度變化范圍小且對溫度控制精度要求不高，二線制熱電阻可滿足基本監(jiān)測需求，成本低、布線簡單。

- 三線制：化工生產中的反應釜溫度控制是常見應用場景，如合成氨反應釜溫度需控制在400-500℃，三線制熱電阻可準確測量并傳輸溫度信號，配合控制系統(tǒng)實現(xiàn)精準溫度控制，保證反應正常進行，且布線相對簡單、成本適中，在化工過程控制中應用廣泛.

- 四線制：在化工高精度實驗研究或對溫度測量精度要求的生產環(huán)節(jié)中，如研發(fā)新型化工催化劑時，需精確控制反應溫度，微小溫度變化都可能影響催化劑性能，四線制熱電阻可提供高精度溫度測量，確保實驗數(shù)據(jù)準確可靠，為催化劑研發(fā)提供有力支持.

例如：大型LNG儲罐內部測溫用平均溫度（四線制）能夠精準反應罐內LNG的溫差變化情況，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)信息。

三、結論

根據(jù)石油化工工程項目實際情況，合理選用溫度傳感器類型（二線制、三線制、四線制）+變送器（帶表頭顯示），滿足工藝裝置生產的需求和目的保證生產順利進行。