Принцип действия термометра сопротивления (RTD-датчика, термосопротивления, терморезистора) основан на зависимости его электрического сопротивления от температуры. Для каждого типа RTD-датчика зависимость задана известной градуировочной функцией, описанной в ГОСТ 6651‑2009.

В показанной 4-проводной схеме подключения RTD-датчика к системе сбора данных (ССД) провода 1 и 4 служат для подвода тока I питания к датчику, а провода 2 и 3 – для измерения напряжения U высокоомным входом АЦП в ССД. В показанной пунктиром цепи, замыкающей контур тока, ССД может измерять ток I, если значение этого тока известно недостаточно точно. К вычисленному по закону Ома текущему значению сопротивления (R=U/I) датчика RTD далее применяется градуировочная функция для пересчёта в температуру.

Отдельно остановимся на важнейшем практическом свойстве 4-х проводной схемы подключения RTD-датчика – независимости измерений от электрического сопротивления проводов, в том числе, независимости от того, на сколько равны сопротивления проводов между собой.

АЦП с дифференциальным входом, измеряющий напряжение U, как правило, использует провод 4 данной схемы как цепь общего провода (AGND).

Развитие 4-проводной схемы RTD датчиков для N-датчиков, включенных в единую токовую цепь, показано на рисунке ниже.

Для подключения N датчиков RTD потребуется N+3 проводов и N дифференциальных входов в ССД с единой цепью общего провода AGND и один источник тока. Поскольку дифференциальное подключение подразумевает попарную симметричную топологию связей, применение данной схемы подключения N датчиков RTD будет корректным, когда все N датчиков расположены в непосредственной близости друг от друга, в противном случае, от каждого RTD-датчика потребуется вести пару проводов измерения дифференциального напряжения, и тогда общее количество проводов для N датчиков возрастёт до 2N+2.

Следует обеспечить условие правильной работы дифференциального входа, при котором величина напряжения синфазного сигнала не должна превышать диапазон напряжения синфазного сигнала для выбранного АЦП.

В качестве источника тока в рассмотренных схемах может быть применён, например, выход напряжения ЦАП с последовательным резистором (токовым шунтом), на котором потребуется измерять текущее значения тока. 

Читайте также следующие статьи:

• Датчик термометр сопротивления 3-проводный
• Термометры сопротивления – с каким АЦП применять?

В поиске датчиков Вам поможет раздел нашего сайта Производители датчиков.