Большинство нормирующих преобразователей поддерживают различные схемы подключения измерителей. В данной статье рассмотрим плюсы и минусы каждой схемы и разберемся, как не ошибиться в выборе.
Методы подключения
Нормирующие преобразователи температуры линейки НПТ-1К поддерживают двух-, трех- и четырехпроводные схемы подключения термометров сопротивления (ТС). На корпусе устройства графически показаны все варианты с указанием номеров используемых клемм.
Ниже рассмотрим особенности каждой схемы.
Двухпроводная схема подключения
С одной стороны, двухпроводная схема является самой надежной из-за своей простоты. Минусом данной схемы является высокая погрешность, особенно на длинных линиях и при малых номиналах сопротивлений сенсора-измерителя (50 Ом, 100 Ом). Это происходит из-за влияния сопротивления проводов.
Прикинуть дополнительную погрешность "двухпроводки" можно так:
например, имеем датчик температуры 50М и кабель МКЭШ 2х0,5 длиной 10 метров (сопротивление 0,4 Ом). Измеряемая температура 100 °C. Сопротивление сенсора 50М при такой температуре составляет 71,4 Ом, но к нему прибавится сопротивление двухпроводного кабеля. Суммарное сопротивление составит 71,8 Ом, и вторичный прибор покажет 102°C вместо реальных 100! Ошибка составит 2 градуса. Также на погрешность будет влиять температура кабеля - при его нагреве будет увеличиваться его сопротивление, а значит, и погрешность.
Поэтому данная схема используется только в тех случаях, когда в качестве измерителей применяются высокоомные сенсоры (такие как Pt500 или Pt1000), которые снижают дополнительную погрешность.
Трехпроводная схема подключения
Трехпроводная схема подключения – это компромисс между надежностью и точностью (между двухпроводной и четырехпроводной схемами). В данной схеме удается устранить дополнительную погрешность проводов за счет компенсации напряжения Uп на соединительных проводах. При этом должно выполняться условие, что подключаемые провода обладают одинаковыми свойствами: имеют одно и тоже сопротивление и температурную зависимость (R2=R3).
Четырехпроводная схема подключения
Данная схема является самой точной, но и менее надежной. Ведь вероятность обрыва хотя бы одного из проводов увеличивается. Особенностью данной схемы является то, что питание осуществляется с помощью одних проводов (1, 4) на схеме, а измерение разности потенциалов на измерителе с помощью других (2, 3 на схеме).
В таком случае при измерении напряжения ток через R2 и R3 не протекает, как следствие, дополнительная погрешность из-за сопротивления проводов исключается полностью. Такой вариант подходит для тех применений, где основным критерием является точность измерений.
Резюме
Среди представленных схем нельзя выделить лучшую или худшую. Выбор той или иной схемы зависит от первичного измерителя. В качестве общего правила можно выделить следующее:
- Двухпроводная схема – самая простая и надежная, но менее точная.
- Трехпроводная схема – компромисс между надежностью и точностью.
- Четырехпроводная схема – самая точная, но надежность ниже из-за большего числа соединений.
Подробнее о НПТ на официальном сайте ОВЕН
Автор статьи: Никита Молодцов