关信号条件的文章中使用了电压激发，但应注意的是，大多数RTD应用程序都使用当前源来激发传感器。图1（a）和（b）分别描绘了电压和当前激发方法的简化图。
电压（a）和电流（b）激发方法的图。
图1。电压（a）和电流（b）激发方法的图。
这两种方法之间的选择是由设计师的酌情决定权。但是，当前的激发可以提供更好的噪声免疫力，并且通常是嘈杂的工业环境中选择的方法。大多数专为RTD应用设计的Delta-Sigma（δ?）转换器包括一个或多个内部电流源用于RTD激发。结果，当前的激发似乎比电压激发更普遍。我们还将很快讨论，使用当前激发时，更容易补偿RTD铅电阻误差。
RTD电阻：电阻误差
铅和接线电阻串联出现与RTD电阻，并将误差引入我们的测量结果中。假设100ΩRTD通过10英尺的线连接到测量系统，该线与传感器的每个引线串联表现出1Ω（0°C）的电阻，如图2所示。
描述铅和布线电阻的示例图。
图2。描绘铅和接线电阻的示例图。
在这种情况下，在0°C时， ADC（类似物到数字转换器） “看到”的总电阻 为102Ω。考虑到RTD的温度系数为0.385Ω/°C，接线电阻的误差为5.2°C。实际上，传感器可以远离测量系统，从而导致更大的错误。此外，由于接线电阻随温度而变化，因此误差不是恒定的，不能轻易修剪。
图2中所示的简单接线配置称为两线配置。另外两种接线技术，三线和四线配置，使我们能够补偿接线电阻误差。两线配置是三种可用选项中简单，不准确的。请注意，铅线电阻还会在使用电压激发的图1（a）中所示的电路中产生误差。
RTD三线配置
三线配置如图3所示。
显示三线配置的图。
图3。显示三线配置的图。
这种配置需要三根电线将传感器连接到测量设备。红线显示了从测量系统到RTD到系统接地的当前路径。假设ADC输入表现出较高的阻抗，则没有电流可以通过节点A和B之间的电线流动。因此，这两个节点处于相同的电位，即v wire2 = 0。应用Kirchhoff的电压定律，即出现在电压上的电压。 ADC输入被发现为：
\ [v_ {adc} = - v_ {wire2}+v_ {rtd}+v_ {wire3} = v_ {rtd}+v_ {rtd}+v_ {wire3} \]
在这种情况下，仅来自一根电线的电阻在ADC输入处产生误差电压。假设电线具有相同的电阻，上述构型将电阻误差降低了两个。图4显示了如何与电压激发的RTD一起使用三线配置。
带有电压激发的RTD的三线配置示例。
图4。 带电压启用的RTD的三线配置示例。
同样，没有电流流过R Wire2，并且ADC会感觉到RTD上的电压加上R Wire3的电压。这将电阻误差减半。
使用两个当前资源的三线配置
具有恒定电流激发的替代三线配置如图5所示。
具有恒定电流激发的替代三线配置。
图5。 具有恒定电流激发的替代三线配置。
在这种情况下，使用两个匹配的电流来源来完全消除电阻性误差。应用基尔乔夫的电压法，我们有：
\ [v_ {adc} = v_ {wire1}+v_ {rtd} -v_ {wire2} \] \]
假设当前源和电线电阻是相同的（\（i_ {exc1} = i_ {exc2} \和\，\，r_ {wire1} = r_ {wire2} \）），则在R Wire1和Rire1和R Wire2，我们有V ADC = V RTD。因此，通过ADC测量的电压消除了电阻误差。两种激发电流的总和无害地通过第三线流向系统地面。目标RTD应用程序提供了一些ADC，例如来自模拟设备的AD7711，提供了匹配的电流来源，以促进上述三线配置。
图6显示了AD7711的功能框图，其中包含两个匹配的200μa电流源。
AD7711的框图。
图6。ad7711 的框图。图像由模拟设备提供
图5中的电路假设两个电流源是相同的。两个电流源之间的任何不匹配都允许接线电阻将错误引入系统。解决此问题的一种方法是在输入之间交换两种电流。然后将从这两个配置获得的电压进行平均，以删除当前的不匹配误差。让我们得出方程式以充分了解该技术的工作原理。首先，考虑图5所示的情况，并假定当前的来源不等。通过ADC测量的电压可以找到：
\ [v_ {adc1} = r_ {wire1} i_ {exc1}+r_ {rtd} i_ {exc1} -r_ {wire2} i_ {exc2} \]
如果我们在两个输入之间交换两个电流源（图7），我们将获得一个新的测量值：
\ [v_ {adc2} = r_ {wire1} i_ {exc2}+r_ {rtd} i_ {exc2} -r_ {wire2} i_ {exc1} \]
图显示了两个输入之间两个电流源的交换。
图7。显示两个输入之间两个电流源的互换。
平均两个测量值，我们获得：
\ [v_ {adc，ave} = \ frac {i_ {exc1}+i_ {exc2}}} {2} {2} \ big（r_ {wire1} -r_ {wire2}+r_ {wire2}+r_ {rtd} \ big）\ big）\] \]
如果线电阻是相同的\（r_ {wire1} = r_ {wire2} \），则上述方程式简化为：
\ [v_ {adc，ave} = \ frac {i_ {exc1}+i_ {exc2}}} {2} {2} \ times r_ {rtd} \]
该方程与接线电阻无关。某些ADC（例如ADS1220）旨在关注RTD测量要求，其中包括一个多路复用器来交换内部电流源。图8显示了使用ADS1220的当前交换（或切碎）功能的三线RTD测量图。
带有电流交换的三线RTD测量图。
图8。 带有电流交换的三线RTD测量图。图像由Ti提供提高三线电压激发RTD的精度
通过三线配置，可以使用两个匹配的电流源来消除电阻误差。电压激发的三线RTD呢？在这种情况下，是否有一种简单的方法可以完全消除电线阻力错误？我们上面讨论了电压激发的三线路仅将电阻误差减半。我们可以使用下面描述的修改图（图9）来消除电线电阻误差。
示例图，显示了消除电阻误差的图。
图9。示例图显示了消除电线电阻误差。
在这种情况下，合并了一个模拟开关，使我们能够测量节点B和C的电压。节点B处的电压由以下等式给出：
\ [v_ {b} = v_ {a} = v_ {rtd}+v_ {wire3} \]
等式1。
节点C处的电压为：
\ [v_ {c} = - v_ {wire1}+v_ {rtd}+v_ {wire3} \] \]
等式2。
假设电阻是相同的，我们可以得出结论，V Wire3 = -V Wire1。因此，公式2简化为：
\ [v_ {c} = v_ {rtd}+2v_ {wire3} \]
等式3。
将等式1和3组合在一起，我们获得：
\ [v_ {rtd} = 2v_ {b} -v_ {c} \]
如您所见，可以通过测量V B和V C来准确测量RTD的电压降。尽管此技术使我们能够补偿电线电阻误差，但它需要额外的硬件并增加了测量的复杂性。包含匹配电流源的ADC提供了一种方便的解决方案，以消除电阻误差。这就是为什么当前激发比RTD应用中电压激发更普遍的原因。
