Odporové teplotní senzory, jako například Pt100 a Pt1000, měří teplotu pomocí jevu změny odporu kovů pod vlivem teploty. Měřicím prvkem těchto senzorů je termorezistor vyrobený z platiny. Jsou k dispozici v různých typech teplotních senzorů, včetně parotěsného JUMO STEAMtemp, zasunovacího JUMO Etemp B s připojovacím kabelem nebo jako přenosný indikátor pro měření a monitorování teploty
Elektrické vodiče mají odpor – čím delší je vodič, tím větší je odpor kabeláže. Například každý metr měděného vodiče o průřezu 1 mm2 má odpor 0,017 ?. U kabelů o délce 3 km to znamená chybu měření 10,2 ?, což odpovídá teplotní změně 4 °C.
Aby bylo možné kompenzovat odpor kabelů, jsou teplotní senzory připojeny třemi způsoby – pomocí 2, 3 nebo 4 vodičů.
Páry vodičů v Pt100 mají následující barvy:
Nejčastěji budete pracovat s bílými a červenými vodiči.
Dvouvodičové připojení je nejjednodušší konfigurace obvodu pro odporové teplotní senzory Pt100. V této sériové konfiguraci spojuje jeden vodič každý konec odporového teplotního senzoru s monitorovacím zařízením.
S pouhými dvěma vodiči není možné kompenzovat dodatečný odpor způsobený jinými součástmi v obvodu a změny odporu kabelu v závislosti na okolní teplotě. Tyto faktory se promítají do chyby měření. Důvodem je to, že měřicí přístroj měří celkový odpor měřicího obvodu, a nikoli pouze odpor samotného měřicího prvku.
Tento typ připojení se používá v aplikacích, kde:
nejsou kladeny vysoké požadavky na přesnost
je kabel senzoru velmi krátký
chyba je určena testy a offsetem použitým v měřicím přístroji
Třívodičový Pt100 je nejběžnějším teplotním senzorem. Přidání třetího vodiče, připojeného k jedné straně měřicího prvku, pomáhá kompenzovat odpor vodiče. Výsledkem jsou dva měřicí obvody, z nichž jeden je zodpovědný za měření teploty a druhý za její kompenzaci.
Je velmi důležité, aby všechny tři vodiče použité v měřicím obvodu měly stejnou velikost a délku. Důvodem je to, že výsledek měření je zprůměrován a poskytuje dobrou přesnost pouze v případě, že všechny tři vodiče mají stejný odpor.
Třívodičové připojení zahrnuje měření hodnoty odporu přes čidlo a měření druhé hodnoty odporu přes dvojici vodičů připojených k jedné straně čidla. Odečtením této hodnoty odporu od celkové hodnoty získáme hodnotu odporu izolovaného měřicího prvku.
Měřicí systém používá jeden pár vodičů k přenosu budicího proudu používaného pro měření a druhý pár se používá k měření odporu senzoru měřením poklesu napětí.
Připojení odporových teploměrů se senzory Pt100 v 4vodičovém systému zcela eliminuje vliv připojovacího vodiče na výsledek měření teploty. Kompenzuje všechny možné asymetrie v odporu připojovacího vodiče, stejně jako všechny možné asymetrie v odporu vodiče.
Jedná se o nejúčinnější řešení, ale také nejkomplikovanější a nejnákladnější. Čtyřvodičové připojení se nejčastěji používá v laboratorních aplikacích, kde je rozhodující přesnost měření, a v aplikacích s dlouhými kabely.
Vliv délky kabelu na chybu měření je u Pt1000 desetkrát menší než u Pt100. Díky tomu má dobré měřicí přesnosti i při 2vodičovém připojení.