För- och nackdelar med 2-, 3- och 4-ledaranslutning
De flesta moderna signalomvandlare kan vid anslutning till en resistiv sensor kopplas med såväl 2- och 3-ledaranslutning som 4-ledaranslutning. Alla tre anslutningstyper har sina för- och nackdelar, som är viktiga att känna till i valet av givare.
2-ledaranslutning
I en 2-ledaranslutning ligger motståndet från anslutningsledningarna i serie med mätmotståndet. Förändringar i till-ledningarnas motstånd kommer därför direkt att påverka mätresultatet. Mätfel p.g.a. ledningarnas motstånd är i regel cirka 2,6 °C per ohm för en Pt100-givare och 10 gånger mindre för Pt1000.
I en 2-ledaranslutning kommer både ledningsresistansen, RL, och kontaktresistanserna, RK, att bidra till mätresultatet enligt figuren intill.
Om ledningsmotståndet är känt, går det att justera signalomvandlaren manuellt, för att kompensera ledningsmotståndet. Denna justering är dock en fast justering, vilket innebär att förändringar i ledningsmotståndet på grund av temperaturvariationer inte kommer att kompenseras. På grund av de många nackdelarna med denna typ av koppling används den sällan och bör användas med försiktighet. Fördelen med 2-ledaranslutning är lägre kabelkostnader (beroende på avstånd).
3-ledaranslutning
3-ledaranslutning är den vanligast förekommande formen för anslutning av en resistansgivare. Anledningen är kombinationen av automatisk kompensering för ledningsresistans och lägre kabelkostnader jämfört med 4-ledaranslutning. Principen för en mätning av en 3-ledaranslutning förklaras i bilden intill.
En av nackdelarna med 3-ledaranslutning är att den förutsätter lika resistans i de tre ledarna. Skillnader mellan resistanserna kan orsaka betydande mätfel. En annan nackdel är att signalomvandlarna oftast behöver göra två mätningar vilket medför en längre stegsvarstid än vid en 4-ledaranslutning.
Även om 3-ledaranslutning är den mest använda metoden för omvandlare inbyggda i givarens kopplingshuvud, är 4-ledaranslutning att rekommendera.
4-ledaranslutning
4-ledaranslutning är den mest pålitliga anslutningen och bör användas vid noggranna mätningar. Mätströmmen leds genom två ledningar och spänningsfallet mäts över de två återstående. På så sätt elimineras alla motståndsförändringar i ledningarna, även om dessa skulle skilja sig från varandra.
Mätmetoden förklaras i bilden intill där man kan se hur ledarnas och kontaktresistanserna elimineras från mätresultatet. Dessutom är mätning med 4-ledaranslutning den snabbaste mätmetoden och ger med andra ord den kortaste stegsvarstiden. Nackdelen är ökade kabelkostnader jämfört med 2- och 3-ledaranslutningar.
