PT100的接线原理

一、PT100 热电阻的工作原理

  PT100 是一种以铂（Pt）为材料的热电阻传感器，其名称源于 0℃时的标称电阻值为 100Ω。铂的电阻值随温度变化呈现显著的正相关性，遵循近似公式：Rt=R0(1+αt)。其中，Rt 为温度 t 时的电阻值，R0=100Ω（0℃时的基准值），α 为铂的温度系数（约 0.00392/℃）。例如，100℃时阻值约为 138.5Ω，-200℃时为 18.52Ω。这种线性特性使其成为中低温区（-200℃～850℃）高精度测温的理想选择。

  PT100 的核心结构包括铂丝绕制的感温元件、绝缘骨架（陶瓷 / 云母 / 玻璃）、不锈钢套管及引线。其工作原理基于电阻值的变化：当温度变化时，铂丝电阻随之改变，通过测量电阻值即可换算温度。

二、接线方式的选择与原理

  PT100 的接线方式直接影响测温精度，主要分为二线制、三线制和四线制，每种方式的设计均针对引线电阻的补偿问题。

 1. 二线制接线

原理：在热电阻两端各连接一根导线，直接引出电阻信号。

特点：结构简单，成本低，但引线电阻（r ）与热电阻串联，导致测量误差（r  随导线长度材质及环境温度变化）。

应用：仅适用于短距离、低精度场景（如普通温度指示）。

 2. 三线制接线

原理：热电阻一端引出一根导线（电源端），另一端引出两根导线（桥臂端），形成电桥电路。

特点：有效消除引线电阻误差，工业最常用（如 PLC、数显表），精度优于二线制。

接线规则：三线颜色通常为红（电源端）、白 / 黑（桥臂端），需确保导线长度、材质一致。

  3. 四线制接线

原理：两端各引出两根导线，其中两根提供恒定电流（I ），另两根测量电压（U ），通过 Rt=U/I 计算阻值。

特点：完全消除引线电阻影响（电流导线与电压导线分离，电压测量端阻抗极高，无电流流经引线），精度最高。

应用：实验室或高精度工业场景（如半导体制造、科研设备）。