PT100铂热电阻线制与二次仪表的采集误差

　　1 两个实例

　　太原的上榆泉煤矿是一个正在建设中的矿井，2004年12月矿井主通风机开始安装，内置防爆电动机的绕组温度和轴承温度是重要的故障检测信息。与别的矿井一样，风机厂家采用了相应测点位置布PT100 铂热电阻，控制柜多路温度巡显仪巡回显示测点温度。按常规巡显仪后面板接线端子的接线提示如图1所示，接线电工非常共性的理解为2、3两个端子短接，因此PT100按两线引出，分别接入二次表的1、2两端，2、3短接。由于用户一步到位，在订购通风机的同时配套了《通风机性能在线监测与故障诊断系统》，监测系统安装时，我们的技术人员向用户说明了两线制引线，仪表近端并接会导致温度虚高，测量失真，并要求将PT100按三线制重新引线，由于重新布线工作量大，更由于按仪表图示接线不认同会导致测量误差，用户坚持不改布线。检测结果：温度虚高28℃(线长约40m)。

　　肥城的梁宝寺煤矿准备为新安装的主通风机配套《通风机性能在线监测与故障诊断系统》，在项目论证过程中，我们到了机房讨论施工配合相关事宜，我们特意关注了温度巡显仪的接线，并意料之中的发现了仪表近端并接，我们马上进行了温度虚高的现场实验：接通备用风机，温度显示比室温高7℃(线长约18m)，施工单位当即表示重新按三线制布线。

　　2 常见错误及误差

　　2.1 巡显仪近端并接2、3端是PT100铂热电阻最普遍的接线错误

　　由于运转设备的真实温度没有参照，也由于引线一般不长，这种接线错误导致的温度虚高一直没有引起人们的注意。事实上巡显仪后面板接线端子的接线提示的正确理解是：接入信号三线制PT100，2、3为PT100的共端，绝不能在巡显仪近端并接!下面通过对温度测量仪表的电路原理加以说明。

　　若已知电阻-温度关系，就可以用测量电阻的方法测量温度，这就是电阻温度传感器工作原理。

　　当测温范围不大，元件长度和截面积随温度改变引起的阻值变化可以忽略时，热电阻元件的阻值随温度变化可以认为是线性的，可以用下式表示：

　　其中，表示参考温度，表示参考温度下的铂热电阻阻值。α表示电阻元件的平均电阻温度系数，即电阻元件的温度相对于参考温度每变化1℃时，引起参考温度下每欧姆电阻值的增量。

　　通过测量出温度下PT100的阻值，就可以通过上式的公式变形计算出此时测量端的温度。即电路工作时，不考虑导线的电阻值，R1、R2、R3、Rt组成一个平衡电桥，改变R3电阻的值直到电桥处于平衡状态为止，在此情况下，检流计的对角线将无电流过，电桥处于平衡位置。则有