עקרון ושיטות חיווט נפוצות של מדידת טמפרטורת התנגדות תרמית

עקרון מדידת טמפרטורת תרמיסטור ושיטת חיווט נפוצה תרמיסטור (כגון PT1 0 0) הוא חיישן טמפרטורה שממיר טמפרטורה להתנגדות על בסיס העיקרון שערך ההתנגדות שלו משתנה עם הטמפרטורה. משדר טמפרטורה משיג את ערך ההתנגדות (מתח/זרם) על ידי יישום זרם עירור ידוע על נגדי תרמי למדידת המתח שלו בשני הקצוות, ואז ממיר את ערך ההתנגדות לערך טמפרטורה להשגת מדידת טמפרטורה. ישנן שלוש שיטות חיווט בין תרמיסטור ומשדר טמפרטורה: מערכת דו-חוט, מערכת שלוש תיל וארבעה מערכת תיל. מערכת הדו-קו מוצגת באיור 1. המשדר מיישם זרם עירור I על התרמיסטור דרך חוטים L1 ו- L2, מדידת פוטנציאל V1 ו- V2. RT מחושב: בגלל חוסר היכולת למדוד את ההתנגדות RL1 ו- RL2 של חוטי החיבור, הוא נכלל בערך ההתנגדות של התרמיסטור, וכתוצאה מכך שגיאות מדידה נוספות. אם ההתנגדות התרמית של תרמיסטור PT100 היא 0.379 Ω/ מעלות ב 100 מעלות, וערך ההתנגדות של החוט הוא 2 Ω, שגיאת המדידה שנגרמה תהיה 5.3 מעלות. שלושת החוטים היא שיטת החיבור הנפוצה ביותר ביישומים מעשיים. כפי שמוצג באיור 2, הוסף חוט כדי לפצות על שגיאת המדידה הנגרמת על ידי ההתנגדות של חוט החיבור. מערכת התיל שלוש דורשת שהחומר, הקוטר, האורך והטמפרטורה ההפעלה של שלושת החוטים יהיו עקביים, כך שערכי ההתנגדות של שלושת החוטים זהים, כלומר rl 1= rl 2= rl3. החל זרם עירור I על הנגד התרמי דרך חוטים L1 ו- L2, ומדוד את הפוטנציאל V1 V2, V3. חוט L3 מחובר למעגל עכבת קלט גבוה, IL 3=0. ערך ההתנגדות RT של התרמיסטור: מכאן ניתן להסיק כי שיטת חיבור שלוש החוט יכולה לפצות על שגיאות מדידה הנגרמות כתוצאה מהתנגדות של חוטי החיבור. מערכת התיל ארבע היא שיטת החיווט האידיאלית למדידת טמפרטורת התנגדות תרמית. כפי שמוצג באיור 3, זרם עירור I מיושם על התרמיסטור באמצעות חוטים L1 ו- L2, ופוטנציאלים V3 ו- V4 נמדדים. חוטים L3 ו- L4 מחוברים למעגל עכבת קלט גבוה, il 3=0, il 4=0, לפיכך, v 4- v3 שווה למתח על פני התרמיסטור. ערך ההתנגדות של התרמיסטור: מכאן ניתן להסיק כי שיטת מדידת התיל אינה מושפעת מההתנגדות של חוטי החיבור