RTD 配線ガイド: 材質、長さ、抵抗値はすべて正しい必要があります

工業用温度測定では、測温抵抗体 (RTD) が中温範囲および低温範囲で最も一般的に使用される温度検出器です。- および低温 -。測定精度はセンサー自体の品質だけでなく、接続ワイヤーの選択にも大きく依存します。現場温度測定における多くの誤差は、一見普通の接続線に起因することがよくあります。この記事では、RTD 配線におけるワイヤの材質、外径、長さ、抵抗値に関する主要な要件を詳細に分析します。

線材：導電性だけでなく安定性も重視

RTD の接続ワイヤは、まず特定の材料要件を満たしている必要があります。銅は、その高い導電性と良好なはんだ付け性により、最も一般的に使用されるワイヤ材料です。工業用白金 RTD の場合、リード線の抵抗を最小限に抑え、機械的強度と接続の信頼性を高めるために、リード線は通常、直径約 1 mm の銀線で作られています。標準のプラチナ RTD は、リード線として 0.3 mm のプラチナ ワイヤを使用できます。

ワイヤ材料を選択するときは、その高温耐性と耐腐食特性を考慮する必要があります。{0}特に過酷な産業環境では、ワイヤの外側シース材料には、機械的損傷や化学的腐食からワイヤを保護するための優れた絶縁特性と保護機能が必要です。

熱電対補償リード線は RTD の接続に使用しないでください。これは実際によくある間違いです。

ワイヤ外径: 断面積の厳しい要件-

RTD の接続ワイヤの断面積には明確な仕様があります。-一般に、ワイヤ断面積は 1.0 平方ミリメートル未満であってはなりません。これは、ほとんどの工業用機器の基本要件です。一部のアプリケーションはより厳格で、十分な機械的強度と低いライン抵抗を確保するために 1.5 平方ミリメートルのワイヤを使用する必要があります。

ワイヤの断面積が小さすぎると、配線抵抗が増加し、測定誤差が生じます。{0}一方、断面積が大きすぎるものは、配線が不便になり、コストが増加する可能性があります。-したがって、ワイヤーを選択する際には、機器の技術的要件に従い、バランスを見つける必要があります。

ワイヤの長さ: 短くて正確であるという原則

ワイヤの長さは、RTD 測定の精度に直接影響します。測温抵抗体の配線長は、電磁干渉や温度ドリフトなどの測定結果への影響を少なくするために、できるだけ短くするのが原則です。

3 線接続の場合、重要な要件は 3 本のワイヤの材質、直径、長さが同一である必要があり、理想的には、リード抵抗を効果的に補償するために同じ温度で動作する必要があります。ケーススタディでは、1 本のワイヤが他の 2 本より 2 メートル長い場合、3 度の測定誤差が生じることが示されています。

長距離伝送の場合は、ワイヤの直径を適切に大きくし（たとえば、1.5 平方ミリメートルのワイヤを使用）、干渉を減らすためにシールド ケーブルを使用する必要があります。-

抵抗値が精度管理の鍵

ワイヤの抵抗値は、システム全体の中核となるパラメータです。ディスプレイ機器には通常、ワイヤ抵抗値に関する特定の仕様があり、一般に 1 本のワイヤの抵抗を 2 ～ 5Ω 以内に制御する必要があります。

なぜ配線抵抗がそれほど重要なのでしょうか? Pt100 RTD を例にとると、0 度での標準抵抗は 100Ω で、温度係数は約 0.385Ω/度 です。各接続線の抵抗が 2Ω の場合、- の 2 線式接続の場合、約 5.3 度の測定誤差が生じます。

3 線式接続では、ブリッジ平衡原理によりリード抵抗の影響を相殺し、誤差を ±0.5 度 1 度に低減できます。リード抵抗の影響を完全に排除するには、主に高精度の温度測定アプリケーションで使用される 4 線接続が必要です。-

配線接続の選択: 2 線、3 線、4 線?{0}?

RTD には 3 つの主なリード接続方法があり、それぞれに適用可能なシナリオがあります。

2 線式は最も単純ですが、リード抵抗が測定結果に完全に重畳されるため、高い測定精度が必要な用途には適していません。{0}

3 線式は、産業用プロセス制御で最も一般的に使用される方式です。{0}リード抵抗の影響を効果的に排除し、精度とコストの理想的なバランスを実現します。

4 線式はリード抵抗の影響を完全に排除し、最高の測定精度を提供し、主に研究室や高精度測定アプリケーションで使用されます。-

配線に関する推奨事項

実際の配線では、次の重要な推奨事項が提供されます。

信号干渉を効果的に防ぐために、KVVRP または RVVP タイプのケーブルなどのシールド付きケーブルを常に使用してください。配線前に電線の絶縁性能を確認し、電線間および電線と保護スリーブ間の絶縁抵抗が100MΩ以上であることを確認してください。

長距離伝送の場合は、線径 1.5 平方ミリメートルの 3 芯シールド ケーブルの使用を検討し、外部干渉を最小限に抑えます。-酸化や緩みによる接触抵抗の増加を防ぐために、ワイヤーの接続を定期的にチェックしてください。