Компенсация сопротивлений соединительных проводов

Резистивный датчик, например термометр сопротивления R_т, может включаться в мостовую схему с помощью двух или трех проводов. Преимущество двухпроводной схемы (рис. ) в том, что для подключения датчика требуются всего два проводника. Однако при двухпроводной линии сопротивление r_л.с соединительных проводников (и его изменения при колебаниях температуры окружающей среды) прямо входит в результат измерения. В нулевой точке диапазона измерения влияние подводящих проводов легко компенсируется. Однако температурные приращения сопротивлений подводящих проводов складываются с приращением сопротивления датчика и вносят дополнительную погрешность. Вследствие этого, двухпроводная схема применима при длине линии не более нескольких метров.

Для исключения влияния вариаций сопротивлений подводящих проводов применяют трехпроводную и четырехпроводную схемы включения резистивных датчиков.

Рис. Включение термометра сопротивления в мостовую

схему по двухпроводной схеме

Рис. Схемы включения термометра сопротивления:

а – трехпроводная; б – четырехпроводная

В трехпроводной схеме (рис., а) сопротивления проводов r_л.с оказываются включенными в соседние плечи моста. В этом случае при равновесии мостовой схемы выполняется соотношение

(R_т + r_л.с) R₂ = R₁(R₃ + r_л.с).

При R₁ = R₂ и R_т = R3 мост сбалансирован и результат измерения будет определяться только температурой и не будет зависеть от значения сопротивлений r_л.с. Сопротивление проводника r_л.с в цепи индикатора И значения не имеет, так оно на несколько порядков меньше, чем входное сопротивление индикатора. Если измерение проводится методом уравновешивания моста с помощью плеча R3, то ток в цепи индикатора отсутствует и влияние проводника r_л.с в цепи индикатора сведено к нулю.

Применяются также четырехпроводное включение (рис., б). Правда, это уже не мостовая схема. В основе такого измерителя источник известного постоянного тока I₀, который протекает через сопротивление R_т. При этом сопротивления соединительных проводников и их изменения практически не влияют на значение тока I₀ и, следовательно, на результат измерения. Вольтметром V (с большим входным сопротивлением) измеряется падение напряжения собственно на сопротивлении R_т.