熱電偶之冷端補償方法解析

工業熱電偶的正確冷端補償方法,很重要，因為，沒有正確選擇冷端補償方法會導致測量精度的正確與否，誤差很大，容易出事故，根據現場經驗，有的因為冷端補償方法失誤導致產品質量問題可以說是履見不鮮,哪么什么叫：熱電偶的冷端補償？測量端為熱端，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端，熱電偶測量溫度時要求其冷端的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時，冷端的（環境）溫度變化，將影響嚴重測量的準確性。在冷端采取一定措施補償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償。

熱電偶的種類：

   常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家 標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。
標準化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC標準生產，并S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。

    熱電偶的冷端補償通常采用在冷端串聯一個由熱電阻構成的電橋。電橋的三個橋臂為標準電阻，另外有一個橋臂由（銅）熱電阻構成。當冷端溫度變化（比如升高），熱電偶產生的熱電勢也將變化（減小），而此時串聯電橋中的熱電阻阻值也將變化并使電橋兩端的電壓也發生變化（升高）。如果參數選擇得好且接線正確，電橋產生的電壓正好與熱電勢隨溫度變化而變化的量相等，整個熱電偶測量回路的總輸出電壓（電勢）正好真實反映了所測量的溫度值。這就是熱電偶的冷端補償原理。
   但熱電阻是不需要冷端補償的，因為所謂的冷端補償是指熱電偶得熱電勢是以0度為標準測量，它不需要激勵源。而儀表在室溫端，這樣對于熱電偶來講，它就不是以0度為標準進行測量了，這樣就測不準。所以在儀表的電路里，一般都要有冷端補償電路。
   熱電阻與熱電偶得測溫原理不一樣，它是靠自身阻值隨溫度變化而變化的原理測溫，我們給鉑電阻一個電流激勵，直接讀出兩端電壓，與儀表所在環境溫度幾乎沒有關系。如果采用四線制測量，儀表與傳感器的距離還可以更遠。
熱電偶冷端的溫度補償
   由于熱電偶的材料一般都比較特殊，而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室內，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。