長いワイヤの温度測定について心配する必要はもうありません。3 ワイヤおよび 4 ワイヤ技術により、測温抵抗体 (RTD) 測定の誤差が正確に排除されます。{1}

産業オートメーションでは、温度測定はプロセス制御の重要な側面です。測温抵抗体 (RTD) は、その高精度と安定した性能により、中温度範囲および低温範囲で最も一般的に使用される温度センサーです。-ただし、RTD に長い接続ワイヤを使用すると、ワイヤ抵抗により重大な測定誤差が生じる可能性があります。では、このエラーを回避するにはどうすればよいでしょうか?

配線抵抗による測定誤差

実際の測温抵抗体と表示器の接続では、接続線が比較的長いため、測温抵抗体の両端を2本の電線だけで接続すると、測温抵抗体と直列に電線自体の抵抗が生じ、測定誤差が発生します。各ワイヤの抵抗が *r* の場合、RTD に追加される絶対誤差は 2*r* となり、この誤差は一定ではありません。ワイヤの周囲温度によって変化します。 Pt100 RTD の場合、0.38Ω の誤差は 1 度の温度偏差に相当し、ワイヤ抵抗の影響が無視できないことを示しています。

3 線式接続: 産業用アプリケーションの一般的な選択

3 線接続方法では、1 本のワイヤを RTD の一端に接続し、2 本のワイヤをもう一方の端に接続します。-ブリッジ回路と組み合わせて使用​​する場合、測温抵抗体に接続される 3 本のワイヤの太さ、長さ、抵抗値 *r* は同じになります。

ブリッジ回路が平衡している場合、R1=R2 の条件が満たされていれば、配線抵抗 r の影響を完全に排除できます。この場合、ワイヤ抵抗の変化は RTD 測定に影響を与えません。ワイヤ抵抗の影響は、ブリッジが 4 つのアームすべての抵抗が等しい平衡状態にある場合にのみ完全に排除できることに注意することが重要です。それ以外の場合は、完全に排除することはできませんが、3 線式接続によりその影響を大幅に軽減できます。-

3 線接続は現在産業用アプリケーションで最も一般的な接続方法であり、測定精度とコストのバランスが取れています。

4 線式接続: 高精度測定に理想的な選択肢-

4 線接続では、RTD の両端で 2 本のワイヤを使用して機器に接続します。通常、電圧または電位入力を必要とする高精度機器に使用されます。-

4 線式接続の動作原理は次のとおりです。既知の電流 I が、RTD を流れる定電流源によって供給され、電圧降下 U が生成されます。Rt は、U (Rt=U/I) を測定することで取得できます。この接続方法では、電流が流れる導線には抵抗*r*がありますが、その電圧降下は測定範囲外になります。測定器に接続されているワイヤには抵抗がありますが、電流は流れません（高インピーダンス測定では電流は測定されません）。{6}}したがって、4 本のワイヤすべての抵抗は測定に影響しません。

定電流源からの電流が安定している限り、4 線式は比較的完璧な方法であり、いかなる条件にも制限されず、測定に対する接続線の抵抗の影響を完全に排除できます。{0}この方法は、実験室および高精度測定アプリケーションに特に適しています。-

2 線式接続方法: 精度要件が低いアプリケーションに限定されます。-

2 線式接続方法-は、RTD の両端にワイヤを接続して抵抗信号を抽出する最も単純な接続方法です。この接続方法は、測定精度の要件が低いアプリケーションにのみ適しており、ワイヤの長さは長すぎてはなりません。 2 線式システムの誤差は、線路抵抗から直接発生します。-ワイヤーが長くて細いほど、誤差は大きくなります。

正しく取り付けるための重要なポイント

3 線式接続が使用されるか 4 線式接続が使用されるかに関係なく、正確な測定を行うには、リード線は RTD のジャンクション ボックスの端子からではなく、抵抗素子のベース、つまり内部リード線から始まらなければなりません。これは、内部リードが温度変化の激しい領域に位置しているためです。保護導管内の内部リード線は短いですが、正確な測定ではその抵抗効果を無視できません。

さらに、RTD を取り付ける際には、次の点に注意する必要があります。

温度測定点は、機器のバルブ、曲がり、またはデッドゾーンの近くへの設置を避け、中間温度を代表する場所を選択する必要があります。

RTD は十分な挿入深さが必要で、通常はパイプの中心に挿入されます。

高温、高圧、高速の流体条件では、浅い挿入または熱収縮可能な RTD を使用できます。{{3}

Hequan Instrument Technology Co., Ltd.の温度測定ソリューション

工業用温度測定の分野では、精度と信頼性が技術ソリューションの品質を評価するための重要な指標です。 Hequan Instrument Technology Co., Ltd. は、長年にわたり温度測定分野に深く関わっており、長いリード線接続における抵抗誤差が測定結果に与える影響を深く理解しています。当社の測温抵抗体 (RTD) は、標準的な 3 線式および 4 線式接続方式を採用しており、ワイヤが抵抗素子のベースから直接伸びており、接続線の抵抗によって生じる測定誤差を効果的に排除します。-

さまざまな産業シナリオの特定のニーズを満たすために、当社は、お客様が最も正確な温度測定データを取得できるように、適切な配線手順とともにプラチナおよび銅製の RTD のさまざまなモデルを提供しています。 Hequan Instrument Technology Co., Ltd. は、日常的な産業用途であっても、高精度の実験室測定であっても、プロフェッショナルで信頼性の高いソリューションを提供します。-