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-PT100测量原理及电路-第 3 页PT100测量原理及电路2007年10月02日 星期二 上午 09:141非平衡电桥的工作原理如图1所示，在惠斯顿电桥中：E为稳压电源，R1和R2为固定电阻，RP为可变电阻，Rx为电阻型传感器，Uout为电桥输出电压当 Uout = 0时，电桥处于平衡状态，此时有 (1) 当 Uout 0时，电桥处于不平衡状态，则有 在一定条件下，调整电桥达到平衡状态由（1）式可见，此时电桥的平衡状态与电源无关；当外界条件改变时，传感器的阻值Rx会有相应的变化，这时电桥平衡被破坏，桥路两端的电压Uout也随之而变，由于桥路的输出电压2测量电路介绍如采用电阻式传感器作为被测对象，传感元件的引出线有以下几种方式：二线制、三线制和四线制采用二线制接法（图1），虽然导线电阻会给测量带来影响，但在测量精度要求不高、测量仪器与被测传感元件距离较近时，常采用二线制但如果金属电阻本身的阻值很小，那末引线的电阻及其变化也就不能忽视，例如对于Pt100铂电阻，若导线电阻为1 ，将会产生的测量误差为了消除或减少引线电阻的影响，通常的办法是采用三线联接法加以处理，如图2所示工业热电阻目前大多采用的都是三线制接法在三线制接线电路中，传感元件的一端与一根导线相接，另一端同时接两根导线传感元件在与电桥配合时，与传感元件相接的三根导线粗细要相同，长度要相等，阻值要一致（图中r1，r2，r3即为引线电阻）其中一根引线与测量仪表连接，由于测量仪表的内阻很大，可认为流过r2的电流接近于零另两根引线分别与电桥的两个相邻臂相连，这样引线电阻对测量就不会造成影响为了高精度的测量，可将电阻测量仪设计成图3所示的四线制测量电路图中I为恒流源，r1、r2、r3、r4是引线电阻，Rx为电阻型传感器，V为电压表因为电压表内阻很大，则且因为UM= Ux+ IV （r2+ r3），所以由此可见，引线电阻将不引入测量误差PT100前置放大电路Uout能反映出桥臂电阻的微小变化，因此通过测量输出电压即可以检测外界条件的变化这种在非平衡条件下工作的电桥称为非平衡电桥，这样的测量方法为非电量电测法