阿弥陀佛动感光波
范文一：热电偶冷端补偿
设计完善的仪表在热电阻和热电偶开路时显示量程最大值。热电阻短路时显示仪表显示量程最小值，热电偶短路时显示仪表显示0。当仪表量程从0开始时，可以将元件断开向前测量阻值。
热电偶产生热电势的条件是两热电极材料相异，两接点温度相异。
热电偶的热电特性是由电极材料的化学成分和物理性能所决定
热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0℃时分度的。在实际应用中，，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以测温中冷端温度不可能保持在0℃不变，也不可能固定在某个温度不变，而热偶电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度。所以如果冷端温度自如变化，必然会引起测量误差，为了消 这种误差，必须进行冷端温度补偿。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时
,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在Seebeck电动势——热电动势，这就是所谓的
塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一
端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系, 制成热
电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同, 热电偶所产生的热
电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 在热电偶测温时, 可接入测
量仪表, 测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
热电偶工作原理：
两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不
同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电
偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也
称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示
仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对
于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：
1：热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；
2 ：热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，
只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
3：当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定
后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有
关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
建议你使用能检测热电偶开路故障的电路(隔离式热电偶冷端温度补偿及信号调理器1B51).
范文二：热电偶冷端补偿
摘要：温度测量应用中，热电偶因其坚固性、可靠性以及较快的响应速度得到了普遍应用。本应用笔记讨论了热电偶的基本工作原理，包括参考端(冷端) 的定义和功能。本文还给出了按照具体应用选择冷端温度测量器件的注意事项，并给出了三个设计范例。
概述温度测量应用中有多种类型的变送器，热电偶是最常用的一种，可广泛用于汽车、家庭等领域。与RTD 、电热调节器、温度检测集成电路(IC)相比，热电偶能够检测更宽的温度范围，具有较高的性价比。另外，热电偶的牢固、可靠性和快速响应时间使其成为各种工作环境下的首要选择。
当然，热电偶在温度测量中也存在一些缺陷，例如，线性特性较差。虽然它们与RTD 、温度传感器IC 相比可以测量更宽的温度范围，但线性度却大打折扣。除此之外，RTD 和温度传感器IC 可以提供更高的灵敏度和精度，可理想用于精确测量系统。热电偶信号电平很低，常常需要放大或高分辨率数据转换器进行处理。
如果排除上述问题，热电偶的低价位、易使用、宽温度范围使其得到广泛使用。
热电偶基础热电偶是差分温度测量器件，由两段不同的金属/合金线构成，一段用作正端，另一段用作负端。表1列出了四种最常用的热电偶类型、所用金属以及对应的温度测量范围。每种热电偶在其规定的温度范围内具有独特的热电特性。
表1. 常用的热电偶类型
类型 正端金属/合金 负端金属/合金 温度范围(°C)
T
J
K
E 铜 铁 镍铬合金 镍铬合金 镍铜合金 镍铜合金 -200至+350 0至+750 镍基热电偶合金 -200至+1250 镍铜合金 -200至+900
两种不同类型的金属接(焊接) 在一起后形成两个结点，如图1a 所示，环路电压是两个结点温差的函数。这种现象称为Seebeck 效应，用于解释热能转换为电能的过程。Seebeck 效应相对于Peltier 效应，Peltier 效应用于解释电能转换成热能的过程，典型应用有电热致冷器。图1a 所示，测量电压V OUT 是检测端(热端) 结电压与参考端(冷端) 结电压之差。因为V H 和V C 是由两个结的温度差产生的，V OUT 也是温差的函数。定标因数，α，对应于电压差与温差之比，称为Seebeck 系数。
图1a. 环路电压由热电偶两个结点之间的温差产生，是Seebeck 效应的结果。
图1b. 常见的热电偶配置由两条线连接在一端，每条线的开路端与铜恒温线连接。
图1b 所示是一种最常见的热电偶应用。该配置中引入了第三种金属(中间金属) 和两个额外的节点。本例中，每个开路端与铜线电气连接，这些连线为系统增加了两个额外节点，只要这两个节点温度相同，中间金属(铜) 不会影响输出电压。这种配置允许热电偶在没有独立参考结点的条件下使用。V OUT 仍然是热端与冷端温度之差的函数，与Seebeck 系数有关。然而，由于热电偶测量的是温度差，为了确定热端的实际温度，冷端温度必须是已知的。
冷端温度为0°C (冰点) 时是一种最简单的情况，如果T C = 0°C，则V OUT = VH 。这种情况下，热端测量电压是结点温度的直接转换值。美国国家标准局(NBS)提供了各种类型热电偶的电压特征数据与温度对应关系的查找表。所有数据均基于0°C冷端温度。利用冰点作为参考点，通过查找适当表格中的V H 可以确定热端温度。
在热电偶应用初期，冰点被当作热电偶的标准参考点，但在大多数应用中获得一个冰点参考温度不太现实。如果冷端温度不是0°C，那么，为了确定实际热端温度必须已知冷端温度。考虑到非零冷端温度的电压，必需对热电偶输出电压进行补偿，既所谓的冷端补偿。
选择冷端温度测量器件如上所述，为了实现冷端补偿，必须确定冷端温度，这可以通过任何类型的温度检测器件实现。在通用的温度传感器IC 、电热调节器和RTD 中，不同类型的器件具有不同的优、缺点，需根据具体应用进行选择。
对于精度要求非常高的器件，经过校准的铂RTD 能够在很宽的温度范围内保持较高精度，但其成本很高。
精度要求不是很高时，热敏电阻和硅温度传感器IC 能够提供较高的性价比，热敏电阻比硅IC 具有更宽的测温范围，而传感器IC 具有更高的线性度，因而性能指标更好一些。修正热敏电阻的非线性会占用较多的微控制器资源。温度传感器IC 具有出色的线性度，但测温范围很窄。
总之，必需根据系统的实际需求选择冷端温度测量器件，需要仔细考虑精度、温度范围、成本和线性指标，以便得到最佳的性价比。
考虑因素一旦建立了冷端补偿方法，补偿输出电压必须转换成相应的温度。一种简单的方法既是使用NBS 提供的查找表，用软件实现查找表需要存储器，但查找表对于连续的重复查询提供了一种快速、精确的测量方案。将热电偶电压转换成温度值的另外两种方案比查找表复杂一些，这两种方法是：1) 利用多项式系数进行线性逼近，2) 对热电偶输出信号进行模拟线性化处理。
软件线性逼近只是需要预先确定多项式系数，不需要存储，因而是一种更通用的方案。缺点是需要较长时间解多阶多项式，多项式阶数越高，处理时间越长，特别是在温度范围较宽的情况下。多项式阶数较高时，查找表相对提供了一种精度更高、更有效温度测量方案。
出现软件测试方案之前，模拟线性化常被用来将测量电压转换成温度值(除了人工查找表检索外) 。这种基于硬件的方法利用模
拟电路修正热电偶响应的非线性。其精度取决于修正逼近多项式的阶数，在目前能够测试热电偶信号的万用表中仍采用这种方法。
应用电路下面讨论了三种利用硅传感器IC 进行冷端补偿的典型应用，三个电路均用来解决温度范围较窄(0°C至+70°C和-40°C至+85°C)的冷端温度补偿，精度在几个摄氏度以内。第二个电路包含一个远端二极管温度检测器，由连接成二极管的晶体管为其提供测试信号。第三个电路中的模/数转换器(ADC)内置冷端补偿。所有三个电路均采用K 型热电偶(由镍铬合金和镍基热电偶合金组成) 进行温度测量。
示例#1
图2所示电路中，16位Σ-Δ ADC 将低电平热电偶电压转换成16位串行数据输出。集成可编程增益放大器有助于改善ADC 的分辨率，这对于处理热电偶小信号输出非常必要。温度检测IC 靠近热电偶安装，用于测量冷端附近的温度。这种方法假设IC 温度近似等于冷端温度。冷端温度传感器输出由ADC 的通道2进行数字转换。温度传感器内部的2.56V 基准节省了一个外部电压基准IC 。
图2. 本地温度检测IC (MAX6610) 确定冷端温度。温度检测IC 靠近热电偶接点(冷端) 放置，热电偶和冷端温度传感器输出电压由16位ADC (MX7705) 转换。
工作在双极性模式时，ADC 可以转换热电偶的正信号和负信号，并在通道1输出。ADC 的通道2将MAX6610的单端输出电压转换成数字信号，提供给微控制器。温度检测IC 的输出电压与冷端温度成正比。
为了确定热端温度，需首先确定冷端温度。然后通过NBS 提供的K 型热电偶查找表将冷端温度转换成对应的热电电压。将此电压与经过PGA 增益校准的热电偶读数相加，最后再通过查找表将求和结果转换成温度，所得结果即为热端温度。表2列出了温度测量结果，冷端温度变化范围：-40°C至+85°C，热端保持在+100°C。实际测量结果在很大程度上取决于本地温度检测IC 的精度和烤箱温度。
表2. 图2电路在不同烤箱的冷端和热端测量温度
冷端 热端测量
温度 温度*
(°C) (°C)
测量值#1 -39.9 +101.4
测量值#2 0.0 +101.5
测量值#3 +25.2 +100.2
测量值#4 +85.0 +99.0
* “热端测量温度”是经过补偿的数值，由电路测量得到。
示例#2
图3所示电路中，远端温度检测IC 测量电路的冷端温度，与本地温度检测IC 不同的是IC 不需要靠近冷端安装，而是通过外部连接成二极管的晶体管测量冷端温度。晶体管直接安装在热电偶接头处。温度检测IC 将晶体管的测量温度转换成数字输出。
ADC 的通道1将热电偶电压转换成数字输出，通道2没有使用，输入直接接地。外部2.5V 基准IC 为ADC 提供基准电压。
图3. 远端二极管温度检测IC 不必靠近冷端，因为它使用了一个外部二极管检测温度。MAX6002为ADC 提供2.5V 基准电压。
表3列出了温度测量结果，冷端温度变化范围：-40°C至+85°C，热端保持在+100°C。实际测量结果在很大程度上取决于远端二极管温度检测IC 的精度和烤箱温度。
表3. 图3电路在不同烤箱的冷端和热端测量温度
冷端 热端测量
温度 温度*
(°C) (°C)
测量值#1 -39.8 +99.1
测量值#2 -0.3 +98.4
测量值#3 +25.0 +99.7
测量值#4 +85.1 +101.5
* “热端测量温度”是经过补偿的数值，由电路测量得到。
示例#3
图4电路中的12位ADC 带有温度检测二极管，温度检测二极管将环境温度转换成电压量，IC 通过处理热电偶电压和二极管的检测电压，计算出补偿后的热端温度。数字输出是对热电偶测试温度进行补偿后的结果，在0°C至+700°C温度范围内，器件温度误差保持在±9 LSB以内。虽然该器件的测温范围较宽，但它不能测量0°C以下的温度。
图4. 集成了冷端补偿的ADC ，将热电偶电压转换为温度，无需外部元件。
表4是4所示电路的测量结果，冷端温度变化范围：0°C至+70°C，热端温度保持在+100°C。
表4. 图4电路在不同烤箱的冷端和热端测量温度
冷端 热端测量
温度 温度*
(°C) (°C)
测量值#1 0.0 +100.25
测量值#2 +25.2 +100.25
测量值#3 +50.1 +101.0
测量值#4 +70.0 +101.25
* “热端测量温度”是经过补偿的数值，由电路测量得到。
结论由于热电偶是差分温度测量器件，在处理热电偶信号时必须建立一个参考点。热电偶所提供的电压体现了热端与冷端的温度差。如果已知冷端温度和相对于冷端的热端温度，即可确定出热端的实际温度值。
冷端补偿器件的选择标准与精度、成本、线性度、温度范围等因素有关，铂RTD 精度最高，但成本也最高。电热调节器价格低、可工作在较宽的温度范围，但其线性度较差。硅温度传感器检测IC 工作温度范围较窄，但具有合理的精度和线性度，成本也比较低，能够满足多数热电偶应用的需求。
范文三：热电偶的冷端补偿
电偶冷端补偿
2008-06-30 11:28
温度测量应用中有多种类型的变送器，热电偶是最常用的一种，可广泛用于汽车、家庭等领域。与RTD 、电热调节器、温度检测集成电路(IC)相比，热电偶能够检测更宽的温度范围，具有较高的性价比。另外，热电偶的牢固、可靠性和快速响应时间使其成为各种工作环境下的首要选择。
当然，热电偶在温度测量中也存在一些缺陷，例如，线性特性较差。虽然它们与RTD 、温度传感器IC 相比可以测量更宽的温度范围，但线性度却大打折扣。除此之外，RTD 和温度传感器IC 可以提供更高的灵敏度和精度，可理想用于精确测量系统。热电偶信号电平很低，常常需要放大或高分辨率数据转换器进行处理。
如果排除上述问题，热电偶的低价位、易使用、宽温度范围使其得到广泛使用。 热电偶基础
热电偶是差分温度测量器件，由两段不同的金属/合金线构成，一段用作正端，另一段用作负端。表1列出了四种最常用的热电偶类型、所用金属以及对应的温度测量范围。每种热电偶在其规定的温度范围内具有独特的热电特性。
表1. 常用的热电偶类型
类型 正端金属/合金 负端金属/合金 温度范围(°C)
T
J
K
E 铜 铁 镍铬合金 镍铬合金 镍铜合金 镍铜合金 镍铜合金 -200至+350 0至+750 -200至+900 镍基热电偶合金 -200至+1250
两种不同类型的金属接(焊接) 在一起后形成两个结点，如图1a 所示，环路电压是两个结点温差的函数。这种现象称为Seebeck 效应，用于解释热能转换为电能的过程。Seebeck 效应相对于Peltier 效应，Peltier 效应用于解释电能转换成热能的过程，典型应用有电热致冷器。图1a 所示，测量电压V OUT 是检测端(热端) 结电压与参考端(冷端) 结电压之差。因为V H 和V C 是由两个结的温度差产生的，V OUT 也是温差的函数。定标因数，α，对应于电压差与温差之比，称为Seebeck 系数。
图1a. 环路电压由热电偶两个结点之间的温差产生，是Seebeck 效应的结果。
图1b. 常见的热电偶配置由两条线连接在一端，每条线的开路端与铜恒温线连接。
图1b 所示是一种最常见的热电偶应用。该配置中引入了第三种金属(中间金属) 和两个额外的节点。本例中，每个开路端与铜线电气连接，这些连线为系统增加了两个额外节点，只要这两个节点温度相同，中间金属(铜) 不会影响输出电压。这种配置允许热电偶在没有独立参考结点的条件下使用。V OUT 仍然是热端与冷端温度之差的函数，与Seebeck 系数有关。然而，由于热电偶测量的是温度差，为了确定热端的实际温度，冷端温度必须是已知的。
冷端温度为0°C (冰点) 时是一种最简单的情况，如果T C = 0°C, 则V OUT = VH 。这种情况下，热端测量电压是结点温度的直接转换值。美国国家标准局(NBS)提供了各种类型热电偶的电压特征数据与温度对应关系的查找表。所有数据均基于0°C冷端温度。利用冰点作为参考点，通过查找适当表格中的V H 可以确定热端温度。
在热电偶应用初期，冰点被当作热电偶的标准参考点，但在大多数应用中获得一个冰点参考温度不太现实。如果冷端温度不是0°C，那么，为了确定实际热端温度必须已知冷端温度。考虑到非零冷端温度的电压，必需对热电偶输出电压进行补偿，既所谓的冷端补偿。
选择冷端温度测量器件
如上所述，为了实现冷端补偿，必须确定冷端温度，这可以通过任何类型的温度检测器件实现。在通用的温度传感器IC 、电热调节器和RTD 中，不同类型的器
件具有不同的优、缺点，需根据具体应用进行选择。
对于精度要求非常高的器件，经过校准的铂RTD 能够在很宽的温度范围内保持较高精度，但其成本很高。
精度要求不是很高时，热敏电阻和硅温度传感器IC 能够提供较高的性价比，热敏电阻比硅IC 具有更宽的测温范围，而传感器IC 具有更高的线性度，因而性能指标更好一些。修正热敏电阻的非线性会占用较多的微控制器资源。温度传感器IC 具有出色的线性度，但测温范围很窄。
总之，必需根据系统的实际需求选择冷端温度测量器件，需要仔细考虑精度、温度范围、成本和线性指标，以便得到最佳的性价比。
考虑因素
一旦建立了冷端补偿方法，补偿输出电压必须转换成相应的温度。一种简单的方法既是使用NBS 提供的查找表，用软件实现查找表需要存储器，但查找表对于连续的重复查询提供了一种快速、精确的测量方案。将热电偶电压转换成温度值的另外两种方案比查找表复杂一些，这两种方法是：1) 利用多项式系数进行线性逼近，2) 对热电偶输出信号进行模拟线性化处理。
软件线性逼近只是需要预先确定多项式系数，不需要存储，因而是一种更通用的方案。缺点是需要较长时间解多阶多项式，多项式阶数越高，处理时间越长，特别是在温度范围较宽的情况下。多项式阶数较高时，查找表相对提供了一种精度更高、更有效温度测量方案。
出现软件测试方案之前，模拟线性化常被用来将测量电压转换成温度值(除了人工查找表检索外) 。这种基于硬件的方法利用模拟电路修正热电偶响应的非线性。其精度取决于修正逼近多项式的阶数，在目前能够测试热电偶信号的万用表中仍采用这种方法。
应用电路
下面讨论了三种利用硅传感器IC 进行冷端补偿的典型应用，三个电路均用来解决温度范围较窄(0°C至+70°C和-40°C至+85°C)的冷端温度补偿，精度在几个摄氏度以内。第二个电路包含一个远端二极管温度检测器，由连接成二极管的晶体管为其提供测试信号。第三个电路中的模/数转换器(ADC)内置冷端补偿。所有三个电路均采用K 型热电偶(由镍铬合金和镍基热电偶合金组成) 进行温度测量。
示例#1
图2所示电路中，16位Σ-Δ ADC 将低电平热电偶电压转换成16位串行数据输
出。集成可编程增益放大器有助于改善ADC 的分辨率，这对于处理热电偶小信号输出非常必要。温度检测IC 靠近热电偶安装，用于测量冷端附近的温度。这种方法假设IC 温度近似等于冷端温度。冷端温度传感器输出由ADC 的通道2进行数字转换。温度传感器内部的2.56V 基准节省了一个外部电压基准IC 。
图2. 本地温度检测IC (MAX6610) 确定冷端温度。温度检测IC 靠近热电偶接点(冷端) 放置，热电偶和冷端温度传感器输出电压由16位ADC (MX7705) 转换。
工作在双极性模式时，ADC 可以转换热电偶的正信号和负信号，并在通道1输出。ADC 的通道2将MAX6610的单端输出电压转换成数字信号，提供给微控制器。温度检测IC 的输出电压与冷端温度成正比。
为了确定热端温度，需首先确定冷端温度。然后通过NBS 提供的K 型热电偶查找表将冷端温度转换成对应的热电电压。将此电压与经过PGA 增益校准的热电偶读数相加，最后再通过查找表将求和结果转换成温度，所得结果即为热端温度。表2列出了温度测量结果，冷端温度变化范围：-40°C至+85°C，热端保持在+100°C。实际测量结果在很大程度上取决于本地温度检测IC 的精度和烤箱温度。
表2. 图2电路在不同烤箱的冷端和热端测量温度
冷端 热端测量 温度 温度*
(°C) (°C)
测量值#1 -39.9 +101.4
测量值#2 0.0 +101.5
测量值#3 +25.2 +100.2
测量值#4 +85.0 +99.0
* “热端测量温度”是经过补偿的数值，由电路测量得到。
示例#2
图3所示电路中，远端温度检测IC 测量电路的冷端温度，与本地温度检测IC 不同的是IC 不需要靠近冷端安装，而是通过外部连接成二极管的晶体管测量冷端温度。晶体管直接安装在热电偶接头处。温度检测IC 将晶体管的测量温度转换成数字输出。
ADC 的通道1将热电偶电压转换成数字输出，通道2没有使用，输入直接接地。外部2.5V 基准IC 为ADC 提供基准电压。
图3. 远端二极管温度检测IC 不必靠近冷端，因为它使用了一个外部二极管检测温度。MAX6002为ADC 提供2.5V 基准电压。
表3列出了温度测量结果，冷端温度变化范围：-40°C至+85°C，热端保持在+100°C。实际测量结果在很大程度上取决于远端二极管温度检测IC 的精度和烤
箱温度。
表3. 图3电路在不同烤箱的冷端和热端测量温度
冷端 热端测量
温度 温度*
(°C) (°C)
测量值#1 -39.8 +99.1
测量值#2 -0.3 +98.4
测量值#3 +25.0 +99.7
测量值#4 +85.1 +101.5
* “热端测量温度”是经过补偿的数值，由电路测量得到。
示例#3
图4电路中的12位ADC 带有温度检测二极管，温度检测二极管将环境温度转换成电压量，IC 通过处理热电偶电压和二极管的检测电压，计算出补偿后的热端温度。数字输出是对热电偶测试温度进行补偿后的结果，在0°C至+700°C温度范围内，器件温度误差保持在±9 LSB 以内。虽然该器件的测温范围较宽，但它不能测量0°C以下的温度。
图4. 集成了冷端补偿的ADC ，将热电偶电压转换为温度，无需外部元件。
表4是4所示电路的测量结果，冷端温度变化范围：0°C至+70°C，热端温度保持在+100°C。
表4. 图4电路在不同烤箱的冷端和热端测量温度
冷端 热端测量
温度 温度*
(°C) (°C)
测量值#1 0.0 +100.25
测量值#2 +25.2 +100.25
测量值#3 +50.1 +101.0
测量值#4 +70.0 +101.25
* “热端测量温度”是经过补偿的数值，由电路测量得到。
结论
由于热电偶是差分温度测量器件，在处理热电偶信号时必须建立一个参考点。热电偶所提供的电压体现了热端与冷端的温度差。如果已知冷端温度和相对于冷端的热端温度，即可确定出热端的实际温度值。
冷端补偿器件的选择标准与精度、成本、线性度、温度范围等因素有关，铂RTD 精度最高，但成本也最高。电热调节器价格低、可工作在较宽的温度范围，但其线性度较差。硅温度传感器检测IC 工作温度范围较窄，但具有合理的精度和线性度，成本也比较低，能够满足多数热电偶应用的需求。
热电偶冷端的温度补偿
2007-01-26 来源：西部工控网 浏览：53
热电偶材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表距离都很远，节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶冷端（自由端）延伸到温度比较稳定控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线作用只起延伸热电极，使热电偶冷端移动到控制室仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温影响，不起补偿作用。，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测
温影响。
使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端温度不能超过
100℃。常用热电偶补偿导线列于表3-1中。
表3-1常用热电偶补偿导线
配用热电偶分度号 补偿导线型号 补偿导线正极 补偿导线负极 补偿导线100℃热电势允许误差，mV
材料 颜色 材料 颜色 A(精密级) B(精密级)
S SC 铜 红 铜镍 绿 0.645±0.023 0.645±0.037
K KC 铜 红 铜镍 蓝 4.095±0.063 4.095±0.105
K KX 镍铬 红 镍硅 黑 4.095±0.063 4.095±0.105
E EX 镍铬 红 铜镍 棕 6.317±0.102 6.317±0.170
J JX 铁 红 铜镍 紫 5.268±0.081 5.268±0.135
T TX 铜 红 铜镍 白 4.277±0.023 4.277±0.047
注：补偿导线型号头一个字母与热电偶分度号相对应；第二个字母字X 表示延伸型补偿导线，字母C 表示
补偿型补偿导线。
1、冷端温度校正法
因各种热电偶分度关系是冷端温度为0℃时到, 测温热电偶热端为t ℃，冷端温度t<>0℃(t0>0℃) ，
就不能用测E(t,t0)去查分度表t, 必须下式进行修正：
冷端为0℃时应加校正值。
2、仪表机械零点调整法
具有零位调整显示仪表而言，热电偶冷端温度t0较为恒定时，可采用测温系统未工作前，预先将显示仪表机械零点调整到t0℃上, 这相当于把热电势修正值E(t0,0)预先加到了显示仪表上, 当此测量系统投入
工作后, 显示仪表示值就是实际被测温度值。
3、补偿电桥法
当热电偶冷端处温度波动较大时, 一般采用补偿电桥法, 基测量线路如图3-1所示。补偿电桥法是利用不
平衡电桥(又称冷端补偿器) 产生不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起热电势变化。
采用补偿电桥法是必须注意下列几点：
（1）补偿器接入测量系统时正负极性不可接反。
（2）显示仪表机械零位应调整到冷端温度补偿器设计时平衡温度，如补偿器是按t0=20℃时电桥平衡设
计，则仪表机械零位应调整到20℃处。
（3）因热电偶热电势和补偿电桥输出电压两者随温度变化特性不完全一致，故冷端补偿器补偿温度范围内
不到完全补偿，但误差很小，能满足工业生产需要。 式中：E(t,0)--冷端为0℃而热端为t ℃时热电势；E(t, t0)--冷端为t0℃而热端为t ℃时热电势；E(t0,0)--
图3-1
以上几种补偿方法外，科研和实验室中还常彩和冰浴法。
以上几种补偿法常用于热电偶和动圈显示仪表配套测温系统中。自动电子电位差计和温度变送器等温度测量仪表测量线路中已设置了冷端补偿电路，，热电偶与它们配套使用时不用再考虑补偿方法，但补偿导
线仍旧需要
范文四：热电偶冷端补偿导线
补偿导线详细介绍： 1结构及定义
热电偶补偿导线简称补偿导线，通常由补偿导线合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。在一定温度范围内(包括常温)、具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。
热电偶与测量装置之间使用补偿导线，其优点有二：1.改善热电偶测温线路的物理性能和机械性能，采用多股线芯或小直径补偿导线可提高线路的挠性，是接线方便，也可调节线路电阻或屏蔽外界干扰；2.降低测量线路成本，当
热电偶与测量装置距离很远，使用补偿导线可以节省大量的热电偶材料，特别是使用贵金属热电偶时，经济效益更为明显。 2 术语及符号 2.1 延长型补偿导线
延长型补偿导线又称延长型导线，其合金丝的名义化学成分及热电动势标称值与配用的热电偶相同，用字母“X"附在热电偶分度号之后表示，例如“KX"表示K型热电偶用延长型补偿导线。
2.2 补偿型补偿导线
补偿型补偿导线又称补偿型导线，其合金丝的名义化学成分与配用的热电偶不同，但其热电动势值在0-100℃或0-200℃时与配用热电偶的热电动势标称值相同，用字母“C"附在热电偶分度号之后表示，例如“KC"。不同合金丝可以应用于同一分度号的热电偶，并用附加字母区别，如“KCA"、“KCB"。目前使用不多。 2.3 允差
热电偶补偿导线的允差是由于测量系统中引用了补偿导线而产生的最大偏差，该值用微伏表示，其允差的大小分为精密级和普通级两种。 2.4 符号
S——表示热电特性为精密级补偿导线。普通级补偿导线不标字母； G——表示一般用补偿导线； H——表示耐热用补偿导线；
R——表示线芯为多股的补偿导线。线芯为单股的补偿导线不标字母； P——表示有屏蔽层的补偿导线；
V——表示绝缘层或护套为聚氯乙烯材料(PVC)； F——表示绝缘层为聚四氟乙烯材料； B——表示护套为无碱玻璃丝材料。 3 补偿导线的分类 3.1 品种
按照补偿导线所匹配的热电偶的品种列于表1。 3.2 规格
补偿导线的线芯型式、线芯股数、线芯标称截面、合金丝直径列于表2。 3.3 允差等级、使用条件分类
补偿导线按照热电特性的允差大小分为精密级和普通级两种；按照使用温度范围分为一般用和耐热用两种。 3.4 结构形式
3.4.1补偿导线的线芯型式分为单股线芯和多股线芯两种，线芯股数列于表2。 3.4.2绝缘层、护套、屏蔽层
一般用补偿导线的绝缘层和护套是以聚氯乙烯为主体材料；耐热用补偿导线的绝缘层是以聚四氟乙烯为主体材料，护套是以聚四氟乙烯或无碱玻璃丝(表面应涂有机硅漆或聚四氟乙烯分散液烧结)为主体材料。
屏蔽层采用镀锡铜丝或镀锌钢丝纺织或用复合铝(铜)带绕包。 3.5 代号
补偿导线产品代号、使用温度范围、绝缘层和护套的主体材料列于表3。 4 技术要求
4.1 绝缘层、护套与屏蔽层
4.1.1补偿导线的线芯绝缘层厚度、护套厚度及最大外径应符合表4。 4.1.2绝缘层
一般用补偿导线的绝缘层表面应平整、色泽均匀、无机械损伤；绝缘层厚度允差为表称厚度的负10%，最薄处的厚度应不小于标称值的90%减0.1mm；绝缘层应经受交流50Hz，电压为4000V的火花实验不击穿，实验机的运行速度应保证绝缘层每点经受电压作用时间不小于0.1s。
耐热用补偿导线绝缘层厚度允差为标称值厚度的负20%，最薄处的厚度应不小于标称值的90%减0.1mm，绝缘线芯外径允许局部放大，但粗大处外径不应超过最大外径值。 4.1.3护套
凡用聚氯乙烯或聚四氟乙烯作护套，其护套应紧密包在线芯的绝缘层上，绝缘层与护套不粘连，表面应平整，颜色均匀。
护套厚度的允许偏差为标称值厚度的负20%，最薄处的厚度应不小于标称值的80%。用玻璃丝纺织的护套，其编织密度应不小于90%。 4.1.4屏蔽层
编织密度不小于80%，断头处经衔接后应修剪整齐；复合铝(铜)带应紧密贴在绝缘层上，不易松脱；屏蔽层的厚度不得大于0.8mm。 4.2 绝缘电阻
当周围空气温度为15-35℃，相对湿度不大于80%时，补偿导线的线芯间和线芯与屏蔽层之间的绝缘电阻每10米不小于5MΩ。 4.3 物理机械性能
一般用补偿导线的绝缘层和护套的物理性能和老化性能应符合表5规定。 4.4 耐热性能
耐热用补偿导线应经受220±5℃历时24小时耐热性能试验后，立即将试样在5倍其直径的圆柱体上弯曲180度后应表面无裂纹，补偿导线的线芯间和线芯与屏蔽层之间的绝缘电阻每米不小于25MΩ。 4.5 防潮性能
耐热用补偿导线应经受环境温度40±2℃，相对湿度95±3%，历时24小时防潮性能试验后，补偿导线的线芯间和线芯与屏蔽层之间的绝缘电阻每米不小于25 MΩ。
4.6 低温卷绕性能
一般用补偿导线应经受-20℃的低温卷绕试验后，用目力观察卷绕在试棒上的试样的绝缘层应无任何裂纹。 表1
表2
注：钨铼3/25、钨铼5/26补偿导线的线芯标称截面没有0.2mm2的规格。 表4
表5
范文五：热电偶冷端温度补偿
高精度热电偶冷端温度补偿器
高精度、高稳定的热电偶冷端温度补偿器
【前言】
要精确标定一支热电偶的精度，首先是要有一个精确的0?环境，以便可以放入热电偶的冷端作为基准。
然而，一般冰水的温度却并非是0?，通常会有0.X?的误差，因此，用冰水作为0?的环境来计量热电偶就会引入较大的误差，这在高精度计量热电偶中是不能允许的;同时，随着冰块的不断溶化，冰水的温度还将随之逐步上升，这将使在后继热电偶的计量中会带来更大的误差。
余姚市劲仪仪表厂凭借小信号、高精度等的技术优势，精心研发出一款多种热电偶皆可通用的高精度、高稳定的热电偶冷端补偿器(以后简称热电偶冷补器)，它可在0?,50?环境温度内长期保持极高冷端温度补偿的准确度，是目前国内外市场中的姣姣者，它定会给用户带来极大的方便与放心。
此款产品即将在近期内推出登场，敬请有意的用户多加关注，愿您能与我们共享此科技成果。
【正文】
热电偶冷补器的辅助应用领域
?可在计量院的计量室内准确标定一等、二等标准热电偶中使用。
?可在钢铁、冶金、石化、化工、发电、汽车、造船、航空、航天等各行业的大中企业的实验室中准确标定各种热电偶以进行分类中使用。
?可携至工业现场精确测量热电偶温度时使用。
?可配合地震监测系统使用，为及早正确地预报地震创造有利条件。
热电偶冷补器冷端补偿电压的准确度:暂定为不大于?1μV。
合K型热电偶不大于?0.025?(典型参考值)
合E型热电偶不大于?0.017?
合N型热电偶不大于?0.039?
合J型热电偶不大于?0.020?
合T型热电偶不大于?0.026?
合R型热电偶不大于?0.2?
合S型热电偶不大于?0.2?
热电偶冷补器型号、功能及主要参数
1. 型号、名称: JY900(分度号)高精度热电偶冷端补偿器。
( 请用户选定热电偶分度号，以便配置相应的补偿插头。可在分度号中添加K、E等表示，例如:
JY900K、JY900E等。)
2. 可准确补偿七种热电偶分度号: K、 E、 N、 J 、T、 R、 S
3. 冷端补偿电压的准确度: 不大于?1μV (折合成热电偶的准确度见上:二、)。
4. 冷端温度补偿范围(即冷补器工作环境温度范围): 0?,50?
5. 输出内阻:10Ω，有输出短路自动保护。
6. 供电电池:4800mAH锂电池，可连续工作不少于48小时;配有智能充电器，可边充电边使用。
7. 液晶显示内容:
年 月 日 时间;
所选热电偶型号(例如:K)
冷端温度/补偿电压显示(例如:18.887?/0.7533mV)
锂电池剩余电量显示:97%
8. 长期稳定性:?1μV/年
9. 全铝合金外壳，体形小巧
10. 重量:轻
<余姚市劲仪仪表厂>
