如何進行RTD測量
使用RTD測量溫度
所有RTD通常採用紅色和黑色或紅色和白色線色組合。紅線是激勵線，黑線或白線是地線。如果不確定哪條導線連接到電阻元件的哪一側，可以使用數位萬用表（DMM）測量導線之間的電阻。如果電阻接近0，則導線連接到同一節點。如果電阻接近標稱量規電阻（100Ω是常見的RTD標稱量規電阻），則您要測量的導線位於電阻元件的另一側。此外，請參考RTD規範以找到該特定設備的激勵位階。
大多數儀器為RTD測量提供類似的引腳配置。以下範例演示了使用NI CompactDAQ主機殼和NI 9217 RTD模組的RTD測量（圖3）。對於更高通道數的測量系統，NI提供了PXIe-4357 RTD輸入模組。
圖 3. NI CompactDAQ 機箱和 NI 9217 RTD 模塊
圖 4 。 PXIe-4357 RTD 模塊
RTD是一種無源測量設備；因此，必須為其提供勵磁電流，然後讀取其端子上的電壓。然後，您可以使用簡單的演算法輕鬆地將此讀值轉換為溫度。為了避免由流過RTD的電流引起的自發熱，請盡可能減小該勵磁電流。基本上有三種使用RTD測量溫度的方法。
兩線制– RTD信號連接
將紅色RTD導線連接到勵磁正極。在資料獲取設備上從勵磁正極引腳到通道正極放置一個跳線。將黑色（或白色）RTD導線連接到勵磁負極。在資料獲取設備上將一個從勵磁負極到通道負極的跳線放置。
圖 4.兩線 RTD 測量
在兩線法中，為RTD提供其勵磁電流的兩條線與測量RTD電壓的兩條線是相同的。
用RTD讀取溫度的最簡單方法是使用兩線法。但是，這種方法的缺點是，如果導線中的引線電阻很高，則測得的電壓VO明顯高於RTD本身的電壓。 NI 9217不支援兩線測量配置。
三線制– RTD信號連接
將紅色RTD導線連接到勵磁正極。在資料獲取設備上從勵磁正極引腳到通道正極放置一個跳線（注意：NI 9217無需執行此步驟；它內部連接這兩個通道，請參見下文）。將黑色（或白色）RTD導線之一連接到勵磁負極，另一根連接到通道負極。
圖5顯示了用於測量的外部連接以及NI 9217 RTD模組的引腳。勵磁正極連接到RTD0 +，因為NI 9217內部將其連接到勵磁端子。
圖 5.三線 RTD 測量
四線制– RTD信號連接
要連接此RTD，只需將電阻元件正側的每個紅色引線連接到資料獲取設備上的勵磁正極和通道正極。將電阻性元件負極上的黑色（或白色）導線連接到資料獲取設備上的勵磁和通道負極。兩線制RTD的另外兩條引線提高了可達到的精度。圖6顯示了用於測量的外部連接以及NI 9217 RTD模組的引腳。
圖 6.四線 RTD 測量
四線制方法的優點是不受引線電阻的影響，因為它們位於高阻抗路徑中，該路徑穿過正在執行電壓測量的設備。因此，您可以更準確地測量RTD兩端的電壓。
RTD雜訊注意事項
RTD輸出信號通常在毫伏範圍內運行，因此容易受到雜訊的影響。低通濾波器通常在RTD資料獲取系統中使用，並且可以有效消除RTD測量中的高頻雜訊。例如，低通濾波器可用於消除大多數實驗室和工廠設置中普遍存在的60 Hz電源線雜訊。
您還可以通過放大信號源附近的低電平RTD電壓來顯著改善系統的雜訊性能。由於RTD輸出電壓電平非常低，因此您應該選擇一種增益，以優化模數轉換器（ADC）的輸入限制。
開始查看測量結果：NI LabVIEW
將感測器連接到測量儀器後，即可使用LabVIEW圖形化程式設計軟體根據需要視覺化和分析資料。
圖 7. LabVIEW RTD 測量