測溫熱電阻的阻值只是被測點溫度的量度。要把測點溫度指示出來,還必須有顯示測基儀表 (或稱二次儀表 )與之配套。在這些儀表中,用一定的橋路將熱電阻阻值的變化檢測出來,并對溫度進行顯示或調節(jié)。常用的測量橋路有平衡電橋和不平衡電橋。
(1)平衡電橋。圖2- 12所示為平衡電橋的原理圖,圖中R3、R4是標準固定電阻 ,R2是可變電阻 ,RT是熱電阻 ,A是檢流計。根據(jù)電橋的平衡條件:
當四個橋臂電阻滿足式(2-4)關系時,電橋平衡 ,檢流計 A中的電流I= 0。由于R3 、R4是標準園定電阻 ,在溫度的測最范圍內,對應于每一個溫度下的RT值,R2的滑動觸點都有一個確定的位置使橋路平衡 (I = 0)。當被測溫度變化時,熱電阻 RT的值也隨之發(fā)生變化,破壞了電橋的平衡條件,調整可變電蛆 R2可使電橋重新達到平衡。如果在調整 R2的同時,帶動相應的指針移動,就可以在洗度刻度盤上指示出相應的溫度值。
平衡電橋的測量精度較高 ,C、D兩點的電壓變化對測量精度無影響。但測量時需經常移動請動可變電阻 R2的滑動觸點,使電橋重新平衡 。
2)不平衡電橋。圖2 - 13所示為不平衡電橋的原理圖。圖中的R2、R3、R4 都是標準國定電阻,RA是檢流計內阻。當被測溫度變化時,熱電阻 RT的阻值也要發(fā)生變化,電橋的平衡 被破壞,檢流計中的電流不再為零。溫度變化越大,電括的不平衡 越嚴重 ,檢流計中的電流就越大,指針偏轉也越大。根據(jù)檢流計指針偏轉角度的大小,可以在溫度刻度盤上直接讀出進度值。
不平衡電橋雖然不需要經常調整可變電阻 R2但由圖2 - 13可以看出,由于工作時檢流計支路 RA、中有電流流過 ,使得電路成為一個復雜網(wǎng)絡。檢流計中電流工的大小,不儀與RT有關, 而且還與C、D兩點的電壓UCD有關。要使檢流計電流I只是RT的函數(shù),就必須使UCD保持不變。所以,采用不平衡電橋做測溫橋路時,電源應配備穩(wěn)壓裝置。
3)熱電阻的三線制接法。在生產實際中,熱電阻 RT 要裝在測溫現(xiàn)場, R2、R3、R4電阻及顯示調節(jié)儀表 裝在控制室,所以,將熱電圖接入和橋路的導線在生產條件下可能很長 ,因而其電阻也不可忽略不計。為了避免導線長度不同而引起電阻不同,一般規(guī)定,生產廠按每根導線5 Ω時。當實際使用中連接導線電圖不足5 Ω時,應串調整電陽使之達到5 Ω。另外,連接導線沿途的溫度條件發(fā)生變化時,連接導線電阻也要發(fā)生變化,連接導線電阻的變化勢必使測量產生相應的誤差,如圖2- 14所示。為了減小連接導線的溫度變化而引起的附加慢度誤差,常常將熱電圖采用三線制接法接入電橋,如圖2- 15所示。
設每根導線電阻 (連同其調整電阻在內)為RL,在兩線制接法中,A、D之間的橋警電阻為 2RL + RT,RL的變化,對測量精度影響較大,在三線制接法中,兩個RL分別串入CA和AD橋屬,RL變化的影響可以在很大程度上被排除掉,使測量誤差減小。盡管RL電阻也串接在檢流計支路中,它的阻值變化對檢流計電流工仍有影響,但較之二線制接法來說 ,還是優(yōu)越得多。
