熱電偶測溫冷端溫度補償常用的幾種措施

熱電偶熱電勢的大小是熱端溫度和冷端的函數差，為保證輸出熱電勢是被測溫度的單值函數，必須使冷端溫度保持恒定；熱電偶分度表給出的熱電勢是以冷端溫度0℃為依據，否則會產生誤差。因此，常采用一些措施來消除冷鍛溫度變化所產生的影響，如冷端恒溫法、冷端溫度校正法、補償導線法、補償電橋法。

1．冷端恒溫法

一般熱電偶定標時冷端溫度以0℃為標準。因此，常常將冷端置于冰水混合物中，使其溫度保持為恒定的0℃。在實驗室條件下，通常把冷端放在盛有絕緣油的試管中，然后再將其放入裝滿冰水混合物的保溫容器中，是冷端保持0℃。

2．冷端溫度校正法

由于熱電偶的溫度分度表是在冷端溫度保持在0℃的情況下得到的，與它配套使用的測量電路或顯示儀表又是根據這一關系曲線進行刻度的，因此冷端溫度不等于0℃時，就需對儀表指示值加以修正。如冷端溫度高于0℃，但恒定于t0℃,則測得的熱電勢要小于該熱電偶的分度值，為求得真實溫度，可利用中間溫度法則，即用下式進行修正：

E(t,0)= E(t,t1)+ E(t1,0)

3．補償導線法

為了使熱電偶冷端溫度保持恒定(為0℃)，可將熱電偶做的很長，使冷端遠離工作端，并連同測量儀表一起放置到恒溫或溫度波動比較小的地方。但這種方法使安裝使用不方便，而且可能耗費許多貴重的金屬材料。因此，一般使用一種稱為補償導線的連接線將熱電偶冷端延伸出來。這種導線在一定溫度范圍內(0～150℃)具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，若是用廉價金屬制成的熱電偶，則可用其本身的材料作為補償導線，將冷端延伸到溫度恒定的地方。

4．補償電橋法

補償電橋法是利用不平衡電橋產生的電勢來補償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢變化值。補償電橋現已標準化。不平衡電橋(即補償電橋)是由電阻R1、R2、R3和RCu組成。其中R1=R2=R3=1 ；Rs是用溫度系數很小的錳銅絲繞制而成的；RCu是有溫度系數較大的銅線繞制而成的補償電阻，0℃時，RCu=1 ；Rs的值可根據所選電偶的類型計算確定。此橋串聯在熱電偶測量回路中，熱電偶冷端與電阻RCu感受相同的溫度，在某一溫度下(通常取0℃)調整電橋平衡，使R1=R2=R3=RCu。當冷端溫度變化時，RCu隨溫度改變，破壞了電橋平衡，產生一不平衡電壓△U，此電壓則與熱電勢相疊加，一起送入測量儀表。適當選擇Rs的數值，可是電橋產生的不平衡電壓△U在一定溫度范圍內基本上能補償由于冷端溫度變化而引起的熱電勢變化值。這樣，當冷端溫度有一定變化時，儀表仍然可給出正確的溫度示值。