采用“数采设备+模拟输入模块”组合的方式来进行测试温度变化，此方法需要选择两种不同的温度传感器一一热电偶与热电阻(RTD)一一其使用的是两种不同的测试原理。

   数据采集器温度测量的原理辨析

1、热电阻（RTD）

   热电阻其功能原理是通过金属电阻和温度成比例增加特性的温度传感器。铂电阻传感器因为自身的高精度测温性能，进而普遍的应用于常规范围的温度测量，如下图1是被测对象温度与热电阻阻值关系图：温度的升高与电阻的增加成正比。

【图1】

    根据上图可以知道，既然被测对象温度能够通过电阻值反映出来，之后我们便可利用电阻值来测量温度的变化——在热电阻上加一个电流，进行读取热电阻电压，经过热电阻电压值的变化可得知被测对象温度。原理图如下所示：

    热电阻类型可划分为两种，分别是三线和四线，这两种方法存在着不同的优缺点。区别如下：

    三线热电阻，由于三根导线的电阻存在差异，进而影响到测量精度，因此要求三根导线电阻一致。四线热电阻虽然不会遭受导线电阻的影响，可是对导线电阻值却存在限制，并且成本高。

    进行三线与四线热电阻选择时，首先有成本上的顾虑，那么可以选择三线型，反之对精度要求高且没有成本上的顾虑可选四线型。

2、热电偶

    热电偶的工作原理则是将两种材料不同的导线金属A和B焊接起来，形成一个闭合回路，在被测对象温度与输入端子温度存在温差时便会产生电压（即热电势）。该热电势参考端补偿回路测出来的输入端温度将被转换为被测对象的温度，虽然测重原理比较简单，可因为热电势是微电压，再者又考虑到参考端补偿电路的测量误差，所以一般热电偶的测重精度要比热电阻低。

【图4】

    不同传感器的测温差异

    上述文中介绍了传感器的测量原理，接下来就详细了解一下热电偶与热电阻的测温差异。我们在测量温度时，不仅要考虑到仪器的测量精度，还要考虑传感器误差。

1传感器

     传感器类型与公差：传感器公差与温度系数的组合定义了温度传感器的温度特性，元件公差越大，传感器与广义曲线偏差便会越大，传感器变化也随之越大。

【图5】

   上图中是铂电阻温度计（A级）与热电偶K、T（1级）的公差。

【图6】

    图6是铂电阻温度计（B级）与热电偶K、T（2、3）的公差。

   从上图中能够看到不同级别或是相同级别的热电偶和热电阻之间公差皆不同，通常铂电阻公差越小，测量精度将会越高。

2测温范围

    不同实验测试的温度范围是不同的，因此测试的温度范围也将限制热传感器的选择。

    热电阻属于低温高精度传感器，例如较为常用的PT100——陶瓷铂热电阻——测量的温度范围则是广的，测温范围在-200～800℃之间；但云母铂热电阻由于云母的特性，测温范围是-200～420℃；薄膜铂热电阻由于其封装与制造特性，测温范围在-50～500℃之间。

    热电偶测温范围通常大于热电阻，如常用的K、J型测温范围是-200~1200℃；T型热电偶测温范围-200~350℃；N型热电偶测温范围-200~1300℃。热电偶种类非常多，横河数采兼容市场中大部分的热电偶类型。

3抗干扰能力

    在我们测量环境温度(大约23℃)时，对T型热电偶和pt100相同的干扰噪声产生的影响进行对比，结果如下所示：

【图7】

    如上图所示，加入一个相同的40uV电压噪声，T型热电偶由于噪声产生的温度大概为1℃，但相同的噪声在pt100上产生的温度却为0.1℃。

    因此我们在选择传感器类型时要对测试的精度要求、测试的温度范围、测试环境噪声等情况来进行综合选择。

 小总结：

   经过上述可知热电阻精度高，抗干扰能力强，但缺点是测试温度范围小，相对来说成本高。热电偶测试温度范围广，成本低，但是对于精度上的要求却不如热电阻。大家可根据这些原理来挑选满意的仪器，还有其他的问题的可在后台留言进行讨论！