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該文介紹了熱電阻的測溫原理，分析了水電廠測溫鉑熱電阻回路的主要問題，并提出了相應的建議。
水電工程；熱電阻；熱效應熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化。只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度，目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。
金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即Rt=Rt0[1+（tt0）]。式中：Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時對應電阻值；為溫度系數。半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為Rt=AeB/t。式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決于半導體材料的結構的常數。相比較而言，熱敏電阻的溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上），但互換性較差，非線性嚴重，測溫范圍只有50~300℃左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于200~500℃范圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩定性好、性能可靠，在程控中的應用極其廣泛。測溫電阻是水電廠最重要的傳感器，水電廠測溫電阻運行情況直接影響發電機組是否能夠安全運行。在水電行業中，測溫電阻性能不穩定、可靠性差是非常普遍的問題，由于性能不穩定導致溫度信號誤報一直困擾著電廠的運行人員和檢修維護人員。軸承溫度過高，將導致軸瓦燒毀；軸承油溫過低，油的粘性太大，流動性差，不利于形成油膜，不利于循環散熱，將使機組啟動阻力增加，這反過來又會使軸承溫度升高；變壓器溫度過高會有炸裂的危險；定子溫度過高，會影響線圈絕緣，降低使用壽命等等。
嚴重時還可造成機組事故停機，這對于機組壽命及電網的安全都會造成不可估量的損失。因此，提高測溫電阻的長期穩定性和可靠性是非常緊迫的一項工作。
對于測溫電阻來說，水電廠的運行環境是非常特殊的，這有別于其他的工業領域，因此使得水電廠測溫電阻普遍存在著一些問題。由于水電廠測溫熱電阻引線較長，一般各個軸承測點的熱電阻的電纜走向是：熱電阻引線→油槽壁端子→電纜→測溫屏端子→測溫二次元件，有些甚至還在風洞壁再一次轉接。因此線路電阻不可忽略，線路電阻的存在將使溫度測量結果與測點的實際溫度有很大的偏差，這對于要求越來越高的自動化控制方面有著不小的影響。例如對于Cu50的熱電阻來說，電阻值相差1，溫度相差就有34℃！
減少熱電阻測溫回路中的線阻，可以從測溫電阻的制造和安裝以及二次設備的設置等各個環節上下功夫。
（1）由于熱電阻的運行時間長、運行環境惡劣，且電磁干擾的強度相當大。以推力瓦測溫電阻為例，傳感器及其導線長期浸泡在溫度較高的透平油里，并時刻承受油流的沖擊和機組的振動。因此我們可以定做測溫電阻，對測溫電阻有針對性地進行設計和制造。如采用高品質的Pt100芯片、采用特制的導線、測溫電阻及其導線的一體化網狀屏蔽、在導線與測溫電阻的結合部位加保護裝置等。
（2）目前熱電阻的引線主要有三種方式二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的方式叫二線制，這種引線方法很簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻r，r大小與導線的材質和長
度的因素有關，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合。三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業過程控制中的最常用的引線電阻。四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。
以20米電纜為例，導線的電阻為3歐姆，換算成溫度值是就有將近10℃，這個誤差是非常大的。三線制接線方式，同樣是20米的導線，只有0.1歐姆被加到了系統里，產生0.4℃的誤差，這個誤差是可以接受的，這說明導線電阻幾乎不會影響到測量結果。如果用四線制測量，則導線電阻的影響可完全不計。
由此看來，為了減少測溫電阻回路的線阻問題，我們推薦用三線制的接線方式，傳感器本身要做成三線制的，測溫系統中各個環節都要用三線制的方式來接線，這樣才能有效的保證測量精度。這里特別強調，一定不要采用二線制的接線方式。
（3）如果熱電阻的安裝和制造都難以改進的話，那我們就只好通過在后端溫度模塊上的設置來對此進行補償了。在進行補償之前，我們首先要確定線路電阻的大小，在現場用標準儀器對熱電阻的線路電阻進行測量。需要說明的是，為了保證補償值的精確，我們要在合適的環境下進行：檢定溫度（20�?）℃，濕度為45%~75%，現場沒有大的震動、磁場和腐蝕性氣體。由于一般的廠房內設有空調，因此這個條件基本可以滿足。獲得測量值后就可以對后端的溫度模塊進行設置來補償線路電阻了。例如我廠目前使用的二次儀表是WP型智能數字測控儀，可以通過面板按鍵設定顯示零點遷移Pb1和顯示輸入量程比例KK1的值來達到目的。
其中：KK1=預定量程�饗允玖砍虁自璌K1Pb1=預定量程下限顯示量程下限�譑K1＋原Pb1（KK1和Pb1的出廠設置為1和0）通過以上努力，我們可以很好的減少測溫回路中的線阻值，大大提高溫度測量的準確度，從而提高水電廠的經濟效益、社會效益和安全運行水平。
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