测温热电阻的阻值只是被测点温度的量度。要把测点温度指示出来,还必须有显示测基仪表 (或称二次仪表 )与之配套。在这些仪表中,用一定的桥路将热电阻阻值的变化检测出来,并对温度进行显示或调节。常用的测量桥路有平衡电桥和不平衡电桥。
(1)平衡电桥。图2- 12所示为平衡电桥的原理图,图中R3、R4是标准固定电阻 ,R2是可变电阻 ,RT是热电阻 ,A是检流计。根据电桥的平衡条件:
当四个桥臂电阻满足式(2-4)关系时,电桥平衡 ,检流计 A中的电流I= 0。由于R3 、R4是标准园定电阻 ,在温度的测最范围内,对应于每一个温度下的RT值,R2的滑动触点都有一个确定的位置使桥路平衡 (I = 0)。当被测温度变化时,热电阻 RT的值也随之发生变化,破坏了电桥的平衡条件,调整可变电蛆 R2可使电桥重新达到平衡。如果在调整 R2的同时,带动相应的指针移动,就可以在洗度刻度盘上指示出相应的温度值。
平衡电桥的测量精度较高 ,C、D两点的电压变化对测量精度无影响。但测量时需经常移动请动可变电阻 R2的滑动触点,使电桥重新平衡 。
2)不平衡电桥。图2 - 13所示为不平衡电桥的原理图。图中的R2、R3、R4 都是标准国定电阻,RA是检流计内阻。当被测温度变化时,热电阻 RT的阻值也要发生变化,电桥的平衡 被破坏,检流计中的电流不再为零。温度变化越大,电括的不平衡 越严重 ,检流计中的电流就越大,指针偏转也越大。根据检流计指针偏转角度的大小,可以在温度刻度盘上直接读出进度值。
不平衡电桥虽然不需要经常调整可变电阻 R2但由图2 - 13可以看出,由于工作时检流计支路 RA、中有电流流过 ,使得电路成为一个复杂网络。检流计中电流工的大小,不仪与RT有关, 而且还与C、D两点的电压UCD有关。要使检流计电流I只是RT的函数,就必须使UCD保持不变。所以,采用不平衡电桥做测温桥路时,电源应配备稳压装置。
3)热电阻的三线制接法。在生产实际中,热电阻 RT 要装在测温现场, R2、R3、R4电阻及显示调节仪表 装在控制室,所以,将热电图接入和桥路的导线在生产条件下可能很长 ,因而其电阻也不可忽略不计。为了避免导线长度不同而引起电阻不同,一般规定,生产厂按每根导线5 Ω时。当实际使用中连接导线电图不足5 Ω时,应串调整电阳使之达到5 Ω。另外,连接导线沿途的温度条件发生变化时,连接导线电阻也要发生变化,连接导线电阻的变化势必使测量产生相应的误差,如图2- 14所示。为了减小连接导线的温度变化而引起的附加慢度误差,常常将热电图采用三线制接法接入电桥,如图2- 15所示。
设每根导线电阻 (连同其调整电阻在内)为RL,在两线制接法中,A、D之间的桥警电阻为 2RL + RT,RL的变化,对测量精度影响较大,在三线制接法中,两个RL分别串入CA和AD桥属,RL变化的影响可以在很大程度上被排除掉,使测量误差减小。尽管RL电阻也串接在检流计支路中,它的阻值变化对检流计电流工仍有影响,但较之二线制接法来说 ,还是优越得多。
