什么是RTD？

RTD 是“电阻式温度检测器”（Resistant Temperature Detector）的缩写，指的是一种利用欧姆电阻与温度之间相互作用原理的温度传感器。因此，这种传感器也被称为电阻温度计。根据不同的应用需求，RTD 可配备不同类型的电阻元件。

RTD（电阻式温度检测器）内部安装了哪些传感器？

铂芯片温度传感器通常用于 RTD（电阻式温度检测器）。从用户的角度来看，铂材料的巨大优势在于其具有极高的长期稳定性。工业中最常使用的是 Pt100 传感器。其名称中的“Pt”代表铂（Platinum），数字“100”则表示它在 0°C 时的基准电阻为 100 欧姆（Ω）。Pt100 的电阻值会随温度升高而增加，温度每升高 1 开尔文（或 1 摄氏度），其电阻约增加 0.38 Ω。此外，Pt1000 温度传感器也广泛应用于工业领域。与 Pt100 相比，它的电气特性指标放大了十倍：基准电阻为 1000 Ω，温度系数约为 3.8 Ω/开尔文。

How do resistance thermometers work?

温度的变化会直接影响金属导体的电阻值，从而能够据此推算出当前的温度。铂传感器的温度系数（约为 0.38 %/开尔文）取决于铂的物理特性；而其基准电阻值则是由相关规范决定的。其特性曲线在 DIN EN 60751 标准中已有明确规定，这使得 RTD（电阻式温度检测器）的应用变得相对简单。

电阻温度计是如何构造的？

有许多不同的热电阻温度探头。最常见的是带终端头的热电阻温度探头或带连接电缆的热电阻温度探头。

带接线头的热电阻温度探头有一个模块化设计。它由测量插件、热电偶套管、接线头和其内部的连接插座以及可能的法兰或压缩配件组成。只有热电阻温度探头的那一部分被指定为温度传感器，它被安装在直接受被测变量影响的地方。

对于带连接电缆的热电阻温度探头，不需要测量插件和接线头。温度传感器直接连接到连接电缆上，并插入热电偶套管中。为了消除应力，热电偶套管的末端被多次卷起或压入（保护等级IP65）。热室和温度传感器之间的空间通常用导热材料填充，以改善与被测介质的热接触。最高测量温度主要由连接电缆的护套和绝缘材料的温度电阻决定。

带接线盒的插入式热电阻/热电偶

连接头内包含一个用于连接电缆的接线插座。该温度计通过法兰进行固定。此类温度计的测量温度最高可达 600 °C，因此常被应用于工业窑炉（或熔炉）的建造中。

直接出线式螺纹热电阻/热电偶

螺纹安装式温度计能够实现过程连接处的耐压密封。对于带有连接电缆的温度计，其最高使用温度会受到电缆材质的限制。此类温度计通常最高可测量约 400 °C 的温度。

表面探测器

表面探头（Surface probes）的优势在于无需进行过程连接。它们通过测量物体表面的温度，从而能够推算出管道系统或储罐内部介质的温度。不过，使用它们无法实现高精度的测量。

航插式温度传感器

为了方便螺纹安装式温度计的拆卸与安装，为其配备连接器插头（Connector plug）通常是非常实用的选择。以下展示了目前经常使用的几种连接系统。

什么是测量插件？

测量插件是由温度传感器和连接底座组成的现成单元，温度传感器被放置在一个直径为6或8毫米的插入管中，该管由SnBz6制成，符合DIN 17 681标准（最高温度为300℃）或镍。它被插入实际的保护管中，保护管通常由不锈钢制成。

电阻温度计如何连接？

热电阻温度探头的电阻随温度的变化而变化。为了检测输出信号，要测量由恒定测量电流引起的电压降。

有3种连接类型：两线制、三线制和四线制。

在两线制技术中，评估电子装置和温度传感器用两线制电缆连接。对于三线制技术，一条额外的电缆被引向热电阻温度探头的一个触点。这样就形成了两个测量电路，其中一个被用作参考。四线制技术为热电阻温度探头提供了最理想的连接可能性。测量结果不受导线电阻或其随温度变化的影响。

三线制连接

在三线制连接中，增加了一根导线将电阻传感器连接至评估单元。评估单元会测量电阻传感器及其连接引线两端的总电压降（UM）。借助第三根导线，评估单元还能进一步测得单根导线上的电压降（UL½）。随后，将该电压降的两倍值从 UM 中减去，从而得出电阻传感器本身的真实电压降。只要所有导线的电阻相同，导线电阻就不会引入任何误差，传感器的电阻值便能被毫无误差地测定。对于绝大多数应用而言，三线制连接已完全足够。

四线制接法

在四线制连接中，第四根导线用于精确测定电阻传感器两端的真实电压。

为什么两线制技术会出现不正确的测量值？

像任何其他电导体一样，温度探针和评估电子装置之间的线路有一个电阻，与温度传感器串联在一起。这意味着这两个电阻相加，导致温度读数系统地升高。在更远的距离上，线路电阻可能达到几欧姆，并导致测量值的相当大的虚化。为了避免上述两线制技术的问题，并且仍然能够省去多线制电缆，使用了两线制发射器。发射器将传感器信号转换为4 ... 20mA的标准化温度线性电流信号。发送器也通过两根连接电缆供电，使用4mA的静态电流。由于零点的提高，这也被称为 "生命零点"。两线制发射器还有一个优点，就是通过放大信号，大大降低了对干扰的敏感性。对于发射器的放置，有两种设计。由于未放大信号的距离应尽可能短，以减少信号的易受干扰性，因此可以直接安装在温度计的连接头中。然而，这种最佳解决方案有时与设计条件相矛盾，或者在发生故障时，发射器可能难以到达。在这种情况下，就会使用开关柜中的轨道安装的变送器。然而，更好的接入的优势是由未放大的信号必须覆盖更长的距离所换来的。

三线技术中的第三条线有什么好处？

在三线制电路中，引线电阻的大小和温度相关性都可以得到补偿。然而，所有三个磁芯的先决条件是相同的属性和相同的温度，它们被暴露在其中。由于这在大多数情况下都有足够的精度，所以三线技术是目前最常见的。线路补偿是没有必要的。