所有三種類型的RTD 傳感器(2 線制、3 線制和 4 線制)到用戶可配置變送器的正確連接如下圖所示:

請務(wù)必注意,3 線和 4 線 RTD 溫度傳感器的符號所示的公共連接代表傳感器處的連接點;不是技術(shù)人員在安裝時跨接的端子,也不是變送器內(nèi)部的內(nèi)部跳線。使用 3 線和 4 線 RTD溫度傳感器 電路的全部目的是消除由于沿載流線的壓降引起的錯誤,而這只有在“傳感”線延伸到 RTD 本身時才能實現(xiàn)并在那里連接。如果變送器的感測端子僅跨接至載流端子,則變送器將感測到 RTD 壓降加上載流線壓降,從而導(dǎo)致錯誤的高溫指示。
不幸的是,在學(xué)生和在職的行業(yè)專業(yè)人士中,對正確 RTD溫度傳感器 連接的誤解比比皆是。運氣好的話,下面的演示將幫助您避免此類錯誤,更重要的是幫助您理解為什么正確的連接是zui好的。
始終牢記 3 線或 4 線 RTD溫度傳感器 連接的目的:避免由沿載流導(dǎo)線的電壓降引起的不準(zhǔn)確。做到這一點的唯一方法是確保傳感(非載流)線從變送器端子一直延伸到傳感器本身。通過這種方式,變送器能夠“查看”載流導(dǎo)線的電壓降,以“查看”僅由 RTD溫度傳感器 本身造成的電壓降。
下圖顯示了將 2 線制 RTD溫度傳感器 連接到 3 線制或 4 線制變送器的正確和錯誤方式:


放置在變送器端子上的跳線違背了變送器 3 線或 4 線功能的目的,將其性能降低到 2 線系統(tǒng)的性能。
當(dāng)有人嘗試使用方便使用的 4 線電纜將 3 線 RTD溫度傳感器 連接到 3 線變送器時,會出現(xiàn)類似的問題:

3 線 RTD溫度傳感器 測量基于兩個載流導(dǎo)線具有完全相同的電阻的假設(shè)。通過將 4 線電纜中的四根導(dǎo)線中的兩根并聯(lián),您將在電流路徑中產(chǎn)生不相等的電阻,從而導(dǎo)致變送器的測量誤差(注)。
注意:僅當(dāng)并聯(lián)導(dǎo)線承載電流時才會導(dǎo)致這些錯誤。如果您并聯(lián)的兩根電線碰巧將變送器的傳感端子連接到 RTD(不帶電流的那一根),則不會導(dǎo)致錯誤。
然而,許多 RTD溫度傳感器 發(fā)射器并沒有記錄哪些終端感應(yīng)(無電流)與哪些終端激勵(將電流輸送到 RTD),因此如果您只是猜測,就有可能出錯。
鑒于將溫度變送器的傳感端子連接到 RTD 的平行線沒有真正的好處,我的建議是使用所有四根線并將溫度變送器配置為 4 線模式,或者根本不使用第四根線。
3 線 RTD 和 4 線電纜方案的更好解決方案包括將溫度變送器配置為 4 線 RTD 輸入并實際使用所有四個端子(如左圖所示),或?qū)⒆兯推髋渲脼?3 線 RTD 輸入而不使用電纜中的第四根電線(如右圖所示):

能夠接收來自 2 線、3 線或 4 線 RTD(以及熱電偶,完全是另一種類型的溫度傳感器)輸入的現(xiàn)代溫度變送器的照片顯示了連接點和描述傳感器如何工作的標(biāo)簽連接到適當(dāng)?shù)慕K端:

標(biāo)簽上顯示的矩形符號代表 RTD 的電阻元件。帶有“+”和“-”標(biāo)記的符號代表熱電偶結(jié)點,在本討論中可以忽略。
如圖所示,兩線 RTD 將連接在端子 2 和 3 之間。同樣,三線 RTD 將連接到端子 1、2 和 3(端子 1 和 2 是兩個端子的連接點) RTD 的常用電線)。zui后,四線 RTD 將連接到端子 1、2、3 和 4(端子 1 和 2 是公共端,端子 3 和 4 是公共端,在 RTD 上)。
將 RTD 連接到溫度變送器的相應(yīng)端子后,需要針對該類型的 RTD 對變送器進行電子配置。
對于這種特定的溫度變送器,配置是使用“智能”通信設(shè)備執(zhí)行的,該設(shè)備使用 HART 數(shù)字協(xié)議訪問變送器的基于微處理器的設(shè)置。在這里,技術(shù)人員會將變送器配置為 2 線、3 線或 4 線 RTD 連接。