RTD測定を行う方法
RTDによる温度の測定
すべてのRTDは通常、赤と黒、または赤と白のワイヤと色の組み合わせで提供されます。赤い線は励起線で、黒または白の線はアース線です。どのワイヤが抵抗素子のどちら側に接続されているかわからない場合は、デジタルマルチメータ（DMM）を使用してリード間の抵抗を測定できます。抵抗が0Ωに近い場合、リード線は同じノードに接続されています。抵抗が公称ゲージ抵抗に近い場合（100Ωは一般的なRTD公称ゲージ抵抗です）、測定しているワイヤは抵抗素子の反対側にあります。さらに、RTDの仕様を参照して、その特定のデバイスの励起レベルを確認します。
ほとんどの機器は、RTD測定用に同様のピン構成を提供します。次の例では、使用RTD測定のデモンストレーションをCompactDAQ シャーシおよびNI 9217 RTDモジュール（図3）を用いて行います。チャンネル数の多い測定システム向けに、NIはPXIe-4357 RTD入力モジュール を提供しています。
図3.NICompactDAQシャーシとNI9217RTDモジュール
図4. PXIe-4357RTDモジュール
RTDはパッシブ測定デバイスです。したがって、励起電流を供給してから、端子間の電圧を読み取る必要があります。その後、簡単なアルゴリズムを使用して、この読み取り値を温度に簡単に変換できます。 RTDを流れる電流によって引き起こされる自己発熱を回避するには、この励起電流を可能な限り最小限に抑えます。 RTDを使用して温度を測定するには、基本的に3つの異なる方法があります。
2線式–RTD信号接続
赤いRTDリード線を励起のプラス極(EX+)に接続します。データ収集デバイスの励起プラス極(EX+)からチャネルプラス極(CH+)へのジャンパーを配線します。黒（または白）のRTDリード線を励起のマイナス極(EX-)に接続します。データ収集デバイスの励起マイナス極(EX-)からチャネルマイナス極(CH-)へのジャンパーを配線します。
図4. 2線式RTD測定
2線式では、RTDに励起電流を供給する2本の線と、RTD電圧が測定される2本の線は同じです。
RTDで温度を読み取る最も簡単な方法は、2線式を使用することです。ただし、この方法の欠点は、ワイヤのリード抵抗が高い場合、測定された電圧VOがRTD自体の両端に存在する電圧よりも大幅に高くなることです。 NI 9217は、2線式測定構成をサポートしていません。
3線式–RTD信号接続
赤いRTDリード線を励起のプラス極(EX+)に接続します。励起プラス極(EX+)からデータ収集デバイスのチャネルプラス極(CH+)へのジャンパを配置します（注：この手順はNI 9217では必要ありません。これらの2つのチャネルは内部で接続されています。以下を参照してください）。黒（または白）のRTDリードの一方を励起マイナス極(EX-)に接続し、もう一方をチャネルマイナス極(CH-)に接続します。
図5に、測定用の外部接続とNI 9217 RTDモジュールのピン配列を示します。 NI 9217が内部で励起端子に接続しているため、励起プラス極(EX+)はRTD0 +に接続されています。
図5. 3線式RTD測定
4線式–RTD信号接続
このRTDを接続するには、抵抗素子のプラス側にある赤いリード線のそれぞれを、データ収集デバイスの励起プラス極とチャネルプラス極に接続するだけです。抵抗素子の負側にある黒（または白）のリード線を、データ収集デバイスの励起およびチャネルマイナス極に接続します。 2線式RTDからの2つの追加リードにより、測定精度が向上します。図6に、測定用の外部接続とNI 9217 RTDモジュールのピン配列を示します。
図6. 4線式RTD測定
4線式方式には、リード線が高インピーダンス経路上にあるためリード抵抗の影響を受けないという利点があります。したがって、RTDの両端の電圧をはるかに正確に測定できます。
RTDノイズに関する考慮事項
RTD出力信号は通常ミリボルト範囲で動作するため、ノイズの影響を受けやすくなります。RTDデータ収集システムで一般的に高周波ノイズはローパスフィルターによって効果的に除去できます。たとえば、ローパスフィルタはほとんどの実験室やプラントの環境でよく見られる60Hzの電力線ノイズを除去するのに役立ちます。
信号源の近くの低レベルRTD電圧を増幅することにより、システムのノイズ性能を大幅に改善することもできます。 RTD出力電圧レベルは非常に低いため、アナログ-デジタルコンバータ（ADC）の入力レンジを有効活用するゲインを選択する必要があります。
測定値を確認する：NI LabVIEW
センサーを測定器に接続すると、LabVIEWグラフィカルプログラミングソフトウェアを使用して、必要に応じてデータを視覚化および分析できます。
図7. LabVIEWRTD測定