常规测量指南-如何进行热敏电阻测量
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美国国家仪器公司的《常规测量指南》是获取常用传感器和信号测量信息的统一资源入门指导。以下每一个文档讲到相应信号/传感器的工作原理，并且提供如何测量的指导。这些文档的目的是帮助您快速开始测量工作。
热敏电阻概览
与RTD相似，热敏电阻也是温度敏感的半导体，其阻抗随温度而变化。热敏电阻由以玻璃或环氧珠封装的金属氧化物半导体材料制造而成。而且，热敏电阻的典型标称阻抗值要比RTD高得多，阻抗值从2000Ω到10,000Ω，故可用于较低电流的测量。

图1. 热敏电阻的常用符号表示
每个传感器都有一个设定的标称阻抗，依据一定的线性化近似处理，该阻抗随温度按比例变化。热敏电阻具有负温度相关系数（NTC）或正温度相关系数（PTC），前者（也更为常见）的阻抗随温度升高而下降，而后者的阻抗随温度的升高而上升。
您可以将PTC热敏电阻或正温度相关系数热敏电阻用作限流设备（替代保险丝），或者用作小型温控炉的加热组件。而NTC热敏电阻（本文的主题）主要用于温度测量，并广泛应用于数字温度调节装置或汽车中以监测引擎的温度。
典型情况下，热敏电阻具有较高的灵敏度（约200 Ω/°C），这使得它对于温度的变化非常灵敏。虽然热敏电阻具有极高的响应速率，但它的使用限于最高为300 °C的温度范围。该特性及其高标称阻抗，有助于在较低温度的应用中提供精确的测量结果。
如何进行热敏电阻测量
由于热敏电阻是阻抗性设备，您必须对其施加一个的激励源，然后读取流过终端的电压。该激励源必须保持恒定和具有相当的精度。
您可以将热敏电阻以差分方式接入模拟输入通道以进行温度测量。换言之，您必须跨热敏电阻连接模拟输入通道的+ve和-ve端子。
热敏电阻可采用2-线、3-线或4-线配置，其连接分别如图2所示。

图2. 2-线、3-线与4-线连接框图
当存在多于两条的连线时，这些额外的连线仅用于与激励源的连接。在3-线或4-线连接方法中，连线被纳入到跨越测量设备的高阻抗通路中，从而有效地降低了由连线阻抗（RL）带来的误差。
将热敏电阻连接至测量设备的最简便的方法便是采用2-线连接（参见图3）。在此方法中，给热敏电阻施加激励源的两根连线也可用于测量流过该传感器的电压。由于热敏电阻的标称阻抗非常高，故连线的阻抗不会影响其测量值的精度；因此，2-线测量精度对于热敏电阻业已足够，从而使得2-线热敏电阻最为常用。

3. 2-线连接
将热敏电阻与仪器相连
许多仪器提供了类似的与热敏电阻连接的可选方案。例如，以NI CompactDAQ系统与NI 9215 C系列模块为例（参见图4）。

图4. NI 9215 C系列模拟输入模块与NI CompactDAQ底板
注意图5中连接框图的差分连接——两条连线分别与热敏电阻的任一端和信号通道的正极端子或负极端子（这里是针脚0和针脚1）相连。当利用此类型的传感器进行数据采集时，您可以指定激励电流（IEX）或激励电压（VEX），这取决于您所使用的激励源的类型。
图5. 带有不同外部激励的NI 9215的热敏电阻连接框图，其中（a）为电流激励源IEX （b）为电压激励源VEX
该电阻两端的电压差值读数可以视为温度值。电阻两端的电压与温度并不是呈完美的线性关系。为了将热敏电阻的阻抗映射至温度，NI-DAQmx驱动程序采用了Steinhart-Hart热敏电阻三阶近似公式：
其中，T表示凯尔文温度，R表示测量所得的阻抗值，A、B和C是由热敏电阻制造商提供的常数系数。
您可以使用外部信号源，如C系列电压输出模块或电流输出模块，施加激励。由于热敏电阻的标称阻抗非常之高，您需要一个可以精确输出低电流的信号源。您可以使用 NI 9265 C系列模拟输出模块作为热敏电阻的电流激励源，将其布置在与采集热敏电阻读数的C系列模块相同的 NI cDAQ-9172底板上。NI 9265具有16-位精度的0~20 mA的输出范围。该款独特的输出模块具有与面向温度读数的输入模块相同数目的通道。C系列电流输出模块所使用的输出针脚如图6所示。

图6. NI 9265模拟输出模块端子连接
注意事项
如果您无法排释额外的热量，由激励电流引发的热量会导致传感元的温度升高而超过外周温度，从而在外周温度的读数中引入误差。您可以通过降低激励电流使自热的影响最小化。
热敏电阻所产生的信号通常在毫伏量级，这使得它们很容易受到噪声的干扰。在热敏电阻数据采集系统中，通常采用低通滤波器以有效滤除热敏电阻测量中的高频噪声。例如，低通滤波器对于去除在大多数实验室和工厂环境中极为常见的60 Hz电力线噪声非常有用。

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常规测量指南-如何进行电压测量
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电压测量概述
电压是电气或电子电路两点间的电势差，单位为伏特。用以测量电场在导电体中形成电流的势能。
大多数测量设备都能够测量或读取电压。两种常用的电压测量为直流（DC）和交流（AC）。
虽然电压测量是各种模拟测量形式中最简单的，但是噪音因素对电压测量提出了独特的挑战。

如何进行直流电压测量
虽然许多传感器可以输出数据采集设备测量的直流电压，但本白皮书的初衷是研究其中不包括中间传感器设置的一般直流电压测量。
电压测量基础
为了理解如何测量电压，了解采取测量方式的背景知识是必不可缺的。本质上，电压是电路中两个感兴趣的点之间的电势差。然而，一个经常混淆的地方是确定测量参考点。测量参考点是测量时以为参考的电平。
参考点方法
本质上有两种测量电压的方法：对地参考和差分
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对地参考电压测量
一种方法是以公共点或者“地”作为测量电压的参考。通常，这些“地”是稳定不变的，而且一般在0V左右。“地”这个术语源于通过将信号直接同大地连接以确保电势为0V的历史惯例应用。
当通道遇到以下情况时，您可以使用对地参考输入连接：
? 输入信号电平较高（大于1V）
? 信号和设备之间连接导线的长度小于10英寸（3m）
? 输入信号同其他信号共用一个参考点
对地参考由测量设备或者被测外部信号提供。当设备提供地时，这种设置被称为对地参照单端模式（RSE）。当由信号提供地时，这种设置被称为非参考单端模式（NRSE）。
大部分仪器都为模拟输入测量提供相似的管脚排列。下例显示的就是这类方法，测量中使用了NI CompactDAQ机箱和NI 9205模拟输入模块（见图1）。
图1. NI CompactDAQ机箱和NI 9205模拟输入模块
图2所示了使用NI 9205和NI cDAQ-9172的RSE电压测量接线图，和该模块的管脚定义。图2中管脚1对应“模拟输入0（AI0）”通道，管脚17对应公共地（COM）。
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图2. 对地参照单端模式
图3所示了使用NI 9205和cDAQ-9172的NRSE电压测量接线图。图中，管脚1对应“模拟输入0（AI0）”通道，管脚35对应“模拟输入感应（AISENSE）”通道。这个通道专门为NRSE测量设计，可以侦测到由信号提供的对地电压。
图3. 非参考单端模式
差分电压测量
另一种测量电压的方式是确定电路中两个独立点之间的差分电压。例如，测量单个电阻两端的电压就需要在电阻两端进行测量。电压差值就是通过电阻的端电压。通常差分电压测量在确定通过电路独立元件的电压或者信号源很嘈杂的情况下是很有用的。
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当通道遇到以下情况时，可以使用差分输入连接：
? 输入信号电平较低（小于1V）
? 信号和设备之间连接导线大于10英尺（3米）
? 输入信号需要一个隔离的地参考点或者回授信号
? 信号导线经过嘈杂的环境
图4所示为使用安装了NI 9205的cDAQ-9172的差分电压测量接线图。在图中，管脚1对应“模拟输入0（AI0）”通道，管脚19对应“模拟输入8（AI8）”通道。
在差分模式中，负端信号直接连接到一个模拟输入管脚，此管脚与正端信号连接的模拟通道相配对。例如，“模拟输入0”连接到正端，而“模拟输入8”连接到负端信号；“模拟输入1”连接到正端，而“模拟输入9”连接到负端信号；如此下去。差分模式的缺点在于模拟输入测量通道数量会减少一半。
图4. 差分模式
信号源类型
在配置输入通道和连接信号之前，应先确定信号源是浮动的还是接地的。
浮动信号源
浮动信号源没有连接到建筑接地系统而是拥有一个隔离的地参照点。浮动信号源的例子有变压器、热电偶、电池供电设备、光耦隔离器和隔离放大器等的输出。拥有隔离输出的仪器或者设备就是一个浮动信号源。浮动信号的地参考点必须同设备的地相连，为信号建立一个本地或者板载的参考点。否则，被测输入信号会浮动变动而超出共模输入范围。
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接地信号源
接地信号源与建筑接地系统连接，因此在假定测量设备与信号源接入到同一个供电系统的条件下，信号源已经连接到与设备相关的公共接地点。接入建筑供电系统的仪器和设备的非隔离输出都属于这一范畴。连接到同一个建筑供电系统的两个仪器地之间的电势差通常在1到100mV之间，但是，如果配电线路的连接不合理，这个差值会高很多。如果接地信号源测量方法不对，此差值就是测量误差。遵循接地信号源的连接说明就能够消除源自被测信号地的电势差。
图5所示为信号源类型和基于各个测量方法的最优化接线图。请注意，根据信号类别，某个电压测量方法会比其他方法根有效。
图5. 常规信号源类别及对应的推荐输入配置
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高电压测量和隔离
在测量高电压时需要考虑很多因素。在设计一个数据采集系统时，提出的第一个问题就是该系统安全与否。进行高电压测量，不仅对设备、被测单元有伤害性，甚至对您个人及同事的人身安全都存在着危险性。为了确保系统安全，应该使用绝缘测量设备，以在用户和危险电压之间提供一个绝缘障壁。
隔离，是在物理和电气上将测量设备分离成两部分的方法，可分为电气隔离和安全隔离。电气隔离是两个电气系统之间的地没有相连。电气隔离可以断开接地环路，扩大数据采集系统的共模范围，还可以将信号地参考点的电压拉平到单个系统的地。安全隔离参考标准对保护个人远离危险电压有专门的规定，并对电气系统的性能进行评定，以避免高压和瞬变电压击穿边界传输到其他用户可能接触的电气系统等情况的发生。
在数据采集系统中安装隔离装置主要有三个功能：防止接地环路，抑制共模电压，和提供安全保障。
接地环路
接地环路是数据采集应用中最常见的噪音源。这种情况发生在当电路中相连的两个端点处于不同的地电位上，导致两点间产生电流。系统的本地地电势可能比最近建筑物的地电势高或者低几伏特，而附近的雷击也可能导致此差值上升至几百或者几千伏特。这种额外电压不仅本身会导致测量的重大误差，而且电流电流会在附近导线中产生耦合电压。该误差可以瞬变信号和周期信号出现。例如，如果接地环路由60赫兹交流电源线形成，那么不必要的交流信号在测量中将以周期性电压误差出现。
当接地环路存在，被测电压Vm就是信号电压Vs和电势差Vg之和，后者是信号源地和测量系统地之间的电势差值（如图6所示）。这个电势通常不是直流电平；因此，形成了一个受到噪音干扰的测量系统，在读取过程中包含了电源线频率（60Hz）成分。
图6. 由地参考系统测量的接地信号引入了接地环路
为了避免接地环路，就要确保测量系统中只有一个地参考点，或者使用隔离的测量硬件。使用隔离的测量硬件消除了信号源地和测量设备之间的连接路径，这样就可以防止多个接地点之间的电流流动。
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前文中我们提到过NI CompactDAQ 的设置，NI 9229模拟输入模块提供250V的通道至通道隔离。
图7. NI 9229通道至通道隔离模拟输入模块
共模电压
一个理想的差分测量系统只反映两个端点——正极（+）和负极（-）输入的电势差。两根导线间的差分电压就是有效信号，然而不必要信号很可能存在，这种情况在差分双线的两导线上都很常见。该电压就是常说的共模电压。理想的差分测量系统能够完全抑制共模电压，更不用说测量。然而，实际设备有很多限制条件限定了抑制共模电压的能力，这些限制条件由共模电压范围和共模抑制比（CMRR）等参数描述。
共模电压范围的定义是指测量系统各输入端对地的最大允许电压摆幅。违反了该限制条件，不仅会产生测量误差，而且可能损坏板卡上的元件。
共模抑制比描述的是测量系统抑制共模电压的能力。共模抑制比越高的放大器对抑制共模电压的效果越显著。
在非隔离差分测量系统中，在电路输入端和输出端之间仍存在导电通道。因此，放大器的电气特性限制了输入端上共模信号电平的抑制。使用隔离放大器就可以消除导电电气路径，而共模抑制比也显著增大。
隔离拓扑结构
当配置测量系统时候，了解设备的隔离拓扑结构是很重要的。不同的拓扑结构有着不同的相关成本和速度的考虑。
通道至通道
最稳健的隔离拓扑结构是通道至通道隔离。在这种拓扑结构中，每个通道之间以及同其他非隔离系统元件之间都是隔离的。另外，每个通道都有自己隔离的电源。
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考虑到速度，有多种结构可以选择。每个通道使用一个模拟数字转换器（ADC）和一个隔离放大器的话，速度会明显变快，因为所有通道可以并联接入。NI 9229 和 NI 9239模拟输入模块提供通道至通道隔离来给予最高的测量准确性。
一种成本效益好而速度相对较慢的结构是各个隔离输入通道多路复用到一个ADC上。
另一种提供通道至通道隔离的方法就是所有通道共用一个隔离电源。在这种情况下，除非您使用的是前端衰减器，否则放大器的共模范围受限于电源的供应路径。
组
另一种隔离拓扑结构包括组合或集合多个通道来实现共享单个隔离放大器。在这种拓扑结构中，通道间的共模电压差是受限的，但是通道组之间以及与测量系统非隔离部件的共模电压可能会很大。通道之间不是隔离的，但是通道组同其他组和地是隔离的。这种拓扑结构是低成本的隔离解决方案，因为这种设计共用一个隔离放大器和电源。
大多数NI C系列模拟输入模块都是组隔离的，如NI 9201和NI 9221，可以提供成本较低的准确的模拟测量。
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一旦将传感器同测量仪器相连，就可以使用LabVIEW图形化编程软件对数据进行可视化处理和分析。（见图8） 图8. LabVIEW电压测量

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常规测量指南-如何进行电流测量
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电流简介
电流是电荷的流动。电流的标准单位是安培(A)，它等于每秒内一库仑电荷的流量。
虽然有多种方法测量电流，但最常用的方法是进行间接测量，即根据欧姆定律，通过测量精密电阻器上的电压来测量流过电阻器的电流。

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电流基础
在固体导电金属中，有大量的电子是移动的或是自由的。当金属导线被连接到直流电压源（如电池）的两端时，电压源会在导体的两端加上一个电场。一旦连接完成，在电场的作用下，导体内的自由电子会被迫流向正极端。
因此，在典型的固体导体中，自由电子是电流的载体。对于1安培的电流率而言，每秒钟有1库仑的电荷（即约6.242 × 1018个电子）流过假想的导体平面。
在电学的早期历史中，常规电流被定义为正电荷的流动。在固体金属(如导线)中，正电荷载体是不移动的，只有带负电荷的电子流动。因为电子携带负电荷，所以电子流动的方向与常规电流的方向是相反的。
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在解决电路问题时，流经特定电路元件的实际电流方向通常是未知的。因此，每个电路元件被分配一个电流变量和一个任意选定的参考方向。当电路问题被解决时，电路元件的电流值可能为正也可能为负。负值意味着流经电路元件的实际电流方向与选定的参考方向是相反的。
如何进行电流测量
电流的测量方法
测量电流主要有两种方法：一种是基于电磁学的，与早期的动圈式（达松伐尔）仪表有关，另一种是基于电学的主要理论欧姆定律的。
达松伐尔电流计
达松伐尔电流计是一种电流表，是用于检测和测量电流的仪器。它是一个模拟机电传感器，当有电流流过它的线圈时，它会在有限的表弧上产生一个旋转变形。
今天使用的达松伐尔电流计是用小型旋转线圈绕在永磁体外面制成的。线圈被系到绕校正刻度盘旋转的薄指针上。一个小型的扭转弹簧将线圈和指针拉到零的位置。
当有直流电流过线圈时，线圈会产生磁场。这个磁场与永磁体的磁场方向相反。线圈发生扭曲，推动弹簧，使指针发生移动。指针指到显示当前电流值的刻度上。精心设计的磁极片使磁场均匀，这样指针偏转的角度就与电流成比例了。
其它电流表
基本上，今天的大多数安培表都是根据电学基本理论欧姆定律设计的。现代电流表基本上由电压表和精密电阻组成，利用欧姆定律，就可以进行精确而且具有成本效益的测量了。
欧姆定律 —— 欧姆定律指出，在电路中，流过导体两点间的电流与两点间的电势差成正比(或者说，压降或电压)，与两点间的阻抗成反比。
描述这种关系的数学表达式为：
I = V/R
其中I为以安培为单位的电流，V是以伏特为单位的两点间的电势差，R是电路参数，它以欧姆为单位(相当于伏特每安培)，被称为电阻。
电流表工作原理—— 今天的电流表通过一个内部电阻来测量特定信号的电流。然而，当内部的电阻不能测量更大的电流时，就需要外部的配置了。
为了测量更大的电流，可以在电流表上并联一个被称为分流电阻的精密电阻。大部分电流流过分流电阻，只有一小部分电流经过电流表。这就使得电流表可以测量更大的电流。
只要期望的最大电流乘上电阻的值不会超过电流表或数据采集设备的输入范围，那么任意的电阻都是可以接受的。
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在使用这种方法测量电流时，你应该使用最小的电阻值，因为这对现有电路造成的干扰最小。然而，阻抗越小，造成的电压降越小，所以你必须在分辨率和电路干扰间做一个折中 。
图1显示了通常的利用分流电阻的电流测量原理图。
图1. 将分流电阻连接到测量电路中
使用这种方法，电流不会被直接输入给安培表或数据采集电路板上，而是要经过外部的分流电阻。因而，只要分流电阻上的电压降不会超过电流表或数据采集电路板的工作电压范围，那么理论上可以测量的电流值是无限大的。
电流公约
常规电流
常规电流是今天的电子电路、传输线等中常见的电流测量度量。它们不符合传输标准，而且它们的范围可以从零到很大的安培数。
电流环/4-20mA公约
当设备需要通过一对导体进行远程监测或控制时，那么需要使用模拟电流环。在任意的时刻，只存在有一个电流级别。
“4到20毫安的电流环”或者4-20mA是工业仪器和通信的模拟电器传输标准。对于电流环信号而言，4mA表示没有信号存在，20mA表示信号100%存在[1]。mA是毫安培的缩写，即千分之一安培。
4毫安的"带电零位" 允许接收仪器区分零信号和损坏的导线或坏的仪器【1】。虽然开发于20世纪50年代，今天这个标准仍然被广泛用于工业。4-20mA公约的好处包括制造商的广泛使用、相对较低的实现成本以及对抗电气噪声的能力。此外，利用带电零位，你可以直接利用电流环为低功耗仪器供电，节省了额外电线的成本。
精确度考虑
分流电阻在电路中的放置位置是很重要的。如果外部电路与带有电流表或数据采集电路板的计算机共地，那么你应该把分流电阻放置在尽可能接近电路的地端的位置上。如果不这样的话，由分流电阻产生的共模电压可能处在电流表或数据采集板规格外，这将导致不精确的读数，甚至可能损坏电路板。图2显示了分流电阻正确和不正确的放置位置。
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图2 分流电阻放置
数据采集设备测量
有三种不同的方法用于测量模拟输入。请查阅文献《如何进行电压测量》来获取每种配置的更详细信息。
例如，考虑NI CompactDAQ USB数据采集系统。图3显示了一个NI CompactDAQ机箱和一个NI 9203模拟电流输入模块。由于NI 9203内部有一个精密电阻，所以不要求外接的分流电阻。
图3. NI CompactDAQ机箱和NI 9203模拟电流输入模块
图4显示了使用NI cDAQ-9172机箱和NI 9203进行参考信号终端（RSE）电压测量的连接图以及模块的管脚定义。在图中，管脚0对应于“模拟输入0”通道而管脚9对应于共同的地。
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图4. 在RSE配置中的电流测量
除了NI 9203，通用模拟输入模块（如NI 9205）也可以利用外部分流电阻提供电流的输入功能。
查看你的测量结果：NI LabVIEW
一旦你将传感器连接到测量仪器上后，就可以使用LabVIEW图形化编程软件来对所需要的数据进行可视化和分析了。
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图5. LabVIEW中的电流测量
参考文献：
Bolton, William (2004). Instrumentation and Control Systems. Elsevier. ISBN 0750664320.
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常规测量指南-如何进行RTD测量
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RTD概览
铂电阻温度传感器（RTD）在0 °C时的典型阻抗为100Ω。它由叠加于塑料膜之上的铂金属薄膜组成。其阻抗随温度变化而改变，通常，它所测量的温度可以高达850 °C。流经RTD的电流在RTD的两端产生一个电压差。通过测量这一电压差，您可以确定其阻抗，进而确定其温度。阻抗与温度间的关系近似呈线性。
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RTD基础知识
RTD基于纯金属电子阻抗改变的工作原理，具有阻抗随温度呈线性递增变化的特性。RTD所使用的典型元素包括镍（Ni）和铜（Cu），而铂（Pt）凭借其宽广的温度范围、精度和温度性，成为迄今最为常用的金属
RTD的构造采用了两种不同的制造配置方式之一。绕线式RTD通过将细线绕入线圈构造。一种更为常见的配置便是采用薄膜结构，该结构由覆盖于塑料或陶瓷子层上的非常之薄的金属层构成。该薄膜组分成本更低且更为广泛可用，因为它可以利用更少的铂金属得到更高的标称阻抗。为了保护RTD，RTD单元和与其相连接的导线封装在一个金属外鞘内。
凭借其稳定性RTD得到了广泛的应用，RTD展现了任何其他电子温度传感器都无法媲美的信号相对温度所具有的线性度。然而，由于复杂的制造工艺和贵金属铂的使用，它通常也比其替代品更为昂贵。RTD还具有响应慢和敏感度低的特点，而且，由于需要电流激励，它容易产生自热现象。
RTD通常依据其在0 °C时的标称阻抗进行分类。对于铂薄膜RTD，典型的标称阻抗包括100 Ω和1000 Ω。其阻抗与温度间的关系近似呈线性，并遵循如下等式：
当温度低于0 °C时，RT = R0 [ 1 + aT + bT2 + cT3 (T - 100) ]（等式1）
当温度高于0 °C时， RT = R0 [ 1 + aT + bT2 ]
其中，RT为温度为T时的阻抗，R0为标称阻抗，a、b和c分别是RTD所使用的比例常数。
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100 W铂RTD（通常称为Pt100）的阻抗-温度曲线如图1所示。
图1. 100 Ω铂RTD的阻抗-温度曲线，其中a = 0.00385
该关系虽然表现出相对线性，但是曲线拟合通常是进行精确RTD测量的最精确方式。
如何进行RTD测量
利用RTD测量温度
所有的RTD通常采用红与黑或红与白的导线色彩组合。红色导线是激励导线，而黑色导线或白色导线是接地导线。如果您不确信哪一根导线与阻抗部分的哪一边相连，您可以使用数字万用表（DMM）测量导联之间的阻抗。如果阻抗接近0 Ω，那么这些导联与同一个节点相连。如果阻抗与标称的测量阻抗相近（100 Ω是一种常见的RTD标称测量阻抗），那么您所测量的导线分别位于阻抗部分的相对端。此外，查阅RTD的技术规范以确定该特定设备的激励水平。
绝大多数仪器为RTD测量提供相似的针脚配置。下例展示了如何利用NI CompactDAQ机箱与NI 9217 RTD模块（参见图2）进行此类测量。
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图2. NI CompactDAQ底板与NI 9217 RTD模块
RTD是一个无源测量设备，因此，您必须为其提供激励电流，然后读出跨越其端子的电压。进而您可以利用简单的算法方便地将所读出的电压值转换为温度值。为了避免由流过RTD的电流导致的自热生，应尽可能地最小化该激励电流。实质上存在三种不同的利用RTD测量温度的方法。
2-线-RTD信号连接
将RTD的红色导联与激励源的正极相连。利用跳线将激励源的正极针脚与数据采集设备的正通道相连。将RTD的黑色（或白色）导联与激励源的负极相连。利用跳线将激励源的负极针脚与数据采集设备的负通道相连。
图3. 2-线RTD测量
在2-线方法中，给RTD施加激励电流的两根导线与测量RTD电压所使用的两根导线相同。
利用RTD获取温度读数的最便捷的方式便是使用2-线方法；然而，该方法的不足在于导线的导联阻抗较高，那么所测得的电压Vo将会显著高于RTD本身所承载的电压。NI 9217不支持2-线测量配置。
3-线-RTD信号连接
将RTD的红色导联与激励源的正极相连。利用跳线将激励源的正极针脚与数据采集设备的正通道相连。将RTD的黑色（或白色）导联之一分别与激励源的负极、负通道相连。图4描述了测量所需的外部连接以及NI 9217 RTD模块的针脚引线。
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图4. 3-线 RTD测量
4-线-RTD信号连接
如欲连接该RTD，仅需将位于其阻抗部分的正极边的每个红色导联分别与激励源的正极和数据采集设备的正通道相连。将位于其阻抗部分的负极边的每个黑色（或白色）导联分别与激励源的负极和数据采集设备的负通道相连。来自2-线RTD的两根额外的导联提高了所能达到的精度。图5描述了该测量所需的外部连接以及NI 9217 RTD模块的针脚引线。
图5. -线RTD测量
4-线方法的优点在于免受导线阻抗的影响，因为这些导线位于通往电压测量设备的高阻抗通路上。因此，您可以获得精确得多的RTD负载电压的测量值。
RTD噪声的考虑
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RTD的输出信号的典型值为毫伏量级，因而极易受到噪声的干扰。在RTD数据采集系统中常常使用低通滤波器，以有效滤除RTD测量结果中的高频噪声。例如，低通滤波器对于滤除在大多数实验室和工厂环境中普遍存在的60 Hz电源线噪声非常有用。
您也可以通过在信号源附近放大处理电压水平偏低的RTD电压，显著改善您系统的噪声性能。由于RTD输出的电压水平是非常之低，所以您应当选择合适的增益，以优化模数转换器（ADC）的输入限制。
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一旦完成传感器与测量仪器的连接，您就可以利用LabVIEW图形化编程软件，根据需要可视化处理数据并对其进行分析处理。
图6. LabVIEW RTD测量

环境试验方法,湿度--高度