引線電阻對熱電阻測量精度的影響對策

摘要:分析了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中,采用熱電阻測量溫度時,因熱電阻的引線電阻引起的測量誤差。針對無法用計(jì)算機(jī)軟件消除的引線電阻誤差,提出了改進(jìn)的三線制熱阻測量方法,能有效消除弓|線電阻引起的測量誤差。
1熱電阻引線電阻測量誤差
　　在珠江電廠4X300MW機(jī)組工程中,電動給水泵液力偶合器軸承溫度和電機(jī)線圈溫度測量采用熱電阻,這些電阻有些埋在電機(jī)定子線槽內(nèi)，有些在殼體內(nèi)通過一小通道，成束拉到接線盒,引線數(shù)量較多。制造廠家為了把這些引線輕易引到接線盒,采用的引線線徑都較細(xì),雖然從測溫點(diǎn)到接線盒距離不遠(yuǎn),其引線電阻卻足以影響測量精度。在電泵電機(jī)線槽內(nèi)或其液力偶合器殼內(nèi),引線電阻影響測量誤差,這種誤差不僅不能通過外三線方式消除,也不能通過計(jì)算機(jī)軟件消除,因?yàn)橐€采用的是銅線,且該銅線的電阻與溫度變化的函數(shù)關(guān)系是非線性,計(jì)算機(jī)很難找到相應(yīng)函數(shù)關(guān)系算法去擬合，從而修正其誤差。這些引線電阻通過計(jì)算及實(shí)測可以看出是不能忽略的。
　　該引線從測溫點(diǎn)到本體接線盒長度來回約30m,線徑按0.5mm²算,這段線電阻值約1.2Ω按1℃變化對應(yīng)約0.2Ω阻值的變化,1.2Ω的阻值相當(dāng)于5~6℃變化,也就是說，當(dāng)測溫點(diǎn)實(shí)際溫度是30℃時,通過計(jì)算機(jī)反映的是36~37℃及以上,且非線性,顯示值與實(shí)際相差較遠(yuǎn)，按規(guī)定測量誤差只能在0.5%以下，這樣的情況已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)定的允許誤差,是不能忽略的。這些熱電阻都是埋在線槽內(nèi)或殼體內(nèi),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
　　一般三線制熱阻測量方法可消去引線電阻的影響。其測量原理見圖1。
 
　　按平衡電橋原理,電流從正端分別通過R1和R2往下流,一路經(jīng)R1、R11、Rt回到負(fù)端;一路經(jīng)R2、R11、R3回到負(fù)端,當(dāng)電橋處于平衡時,
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(diào)整電阻R3的阻值，就能夠得到測溫點(diǎn)的溫度。
　　從以上計(jì)算看到，電纜電阻R11通過三線制接線方式抵消了。但再看電動給水泵液力偶合器軸承溫度和電機(jī)線圈溫度情況,見圖2。
 
　　從圖2可見,R11通過三線制方式抵消了，但在電泵電機(jī)線槽內(nèi)或其液力偶合器殼內(nèi)熱阻引線電阻R12卻不能消除,是否有簡單方法去掉R12,見圖3。
 
　　從圖3可見，加了1個與引線材料相同的繞組銅電阻R,令其阻值等于2R12,當(dāng)電橋處于平衡時,
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(diào)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(jī)線槽內(nèi)或其液力偶合器殼內(nèi)熱阻的測:量問題。應(yīng)該指出，所知的電阻應(yīng)放置在與R12引線同樣溫度的環(huán)境內(nèi),才能盡可能地抵消引線電阻的影響。
3結(jié)束語
　　電廠分散控制系統(tǒng)與給水泵電泵電機(jī)線槽內(nèi)或其液力偶合器熱電阻接線采用了以上解決方案,效果明顯,基本解決電泵電機(jī)線槽內(nèi)或其液力偶合器殼內(nèi)熱阻的測量問題，可在以后工程中出現(xiàn)同類問題時作為推薦解決方案。