引線(xiàn)電阻對熱電阻測量精度的影響對策

摘要:分析了計算機監控系統中,采用熱電阻測量溫度時(shí),因熱電阻的引線(xiàn)電阻引起的測量誤差。針對無(wú)法用計算機軟件消除的引線(xiàn)電阻誤差,提出了改進(jìn)的三線(xiàn)制熱阻測量方法,能有效消除弓|線(xiàn)電阻引起的測量誤差。
1熱電阻引線(xiàn)電阻測量誤差
　　在珠江電廠(chǎng)4X300MW機組工程中,電動(dòng)給水泵液力偶合器軸承溫度和電機線(xiàn)圈溫度測量采用熱電阻,這些電阻有些埋在電機定子線(xiàn)槽內，有些在殼體內通過(guò)一小通道，成束拉到接線(xiàn)盒,引線(xiàn)數量較多。制造廠(chǎng)家為了把這些引線(xiàn)輕易引到接線(xiàn)盒,采用的引線(xiàn)線(xiàn)徑都較細,雖然從測溫點(diǎn)到接線(xiàn)盒距離不遠,其引線(xiàn)電阻卻足以影響測量精度。在電泵電機線(xiàn)槽內或其液力偶合器殼內,引線(xiàn)電阻影響測量誤差,這種誤差不僅不能通過(guò)外三線(xiàn)方式消除,也不能通過(guò)計算機軟件消除,因為引線(xiàn)采用的是銅線(xiàn),且該銅線(xiàn)的電阻與溫度變化的函數關(guān)系是非線(xiàn)性,計算機很難找到相應函數關(guān)系算法去擬合，從而修正其誤差。這些引線(xiàn)電阻通過(guò)計算及實(shí)測可以看出是不能忽略的。
　　該引線(xiàn)從測溫點(diǎn)到本體接線(xiàn)盒長(cháng)度來(lái)回約30m,線(xiàn)徑按0.5mm²算,這段線(xiàn)電阻值約1.2Ω按1℃變化對應約0.2Ω阻值的變化,1.2Ω的阻值相當于5~6℃變化,也就是說(shuō)，當測溫點(diǎn)實(shí)際溫度是30℃時(shí),通過(guò)計算機反映的是36~37℃及以上,且非線(xiàn)性,顯示值與實(shí)際相差較遠，按規定測量誤差只能在0.5%以下，這樣的情況已遠遠超過(guò)規定的允許誤差,是不能忽略的。這些熱電阻都是埋在線(xiàn)槽內或殼體內,不容易解體換別的元件代替,只能在外部想辦法解決。
2解決辦法
　　一般三線(xiàn)制熱阻測量方法可消去引線(xiàn)電阻的影響。其測量原理見(jiàn)圖1。
 
　　按平衡電橋原理,電流從正端分別通過(guò)R1和R2往下流,一路經(jīng)R1、R11、Rt回到負端;一路經(jīng)R2、R11、R3回到負端,當電橋處于平衡時(shí),
IIR1=I2R2;I1(Rt+R11)=I2(R3+R11);
RI/(Rt/+R11)=R2/(R3+R11);
R1(R3+R11)=R2(Rt+R11);
　　令R11=R2;則R3=Rro只要測到調整電阻R3的阻值，就能夠得到測溫點(diǎn)的溫度。
　　從以上計算看到，電纜電阻R11通過(guò)三線(xiàn)制接線(xiàn)方式抵消了。但再看電動(dòng)給水泵液力偶合器軸承溫度和電機線(xiàn)圈溫度情況,見(jiàn)圖2。
 
　　從圖2可見(jiàn),R11通過(guò)三線(xiàn)制方式抵消了，但在電泵電機線(xiàn)槽內或其液力偶合器殼內熱阻引線(xiàn)電阻R12卻不能消除,是否有簡(jiǎn)單方法去掉R12,見(jiàn)圖3。
 
　　從圖3可見(jiàn)，加了1個(gè)與引線(xiàn)材料相同的繞組銅電阻R,令其阻值等于2R12,當電橋處于平衡時(shí),
IIRI=I2R2;I1(R1+R11+2R12)=I2(R3+R11+2R12);
R1/(R1+R11+2R12)=R2/(R3+R11+2R12);
R1(R3+R11+2R12)=R2(R1+R11+2R12);
　　令R1=R2;則R3=Rto只要測到調整電阻R3的阻值，就能夠得到測溫點(diǎn)的溫度。以上方法能基本解決電泵電機線(xiàn)槽內或其液力偶合器殼內熱阻的測:量問(wèn)題。應該指出，所知的電阻應放置在與R12引線(xiàn)同樣溫度的環(huán)境內,才能盡可能地抵消引線(xiàn)電阻的影響。
3結束語(yǔ)
　　電廠(chǎng)分散控制系統與給水泵電泵電機線(xiàn)槽內或其液力偶合器熱電阻接線(xiàn)采用了以上解決方案,效果明顯,基本解決電泵電機線(xiàn)槽內或其液力偶合器殼內熱阻的測量問(wèn)題，可在以后工程中出現同類(lèi)問(wèn)題時(shí)作為推薦解決方案。