熱電偶冷端補償電路

熱電偶是一種常用的溫度測量儀器，其原理是利用不同物質溫差產生的電動勢來測量物體的溫度。具體來說，熱電偶由兩種不同金屬線構成，在其兩端形成熱接頭和冷接頭，在測量物體溫度時，熱接頭受到加熱，溫度升高，而冷接頭溫度不變，從而導致兩種金屬線的電動勢差異，可以通過電路進行測量和計算。

然而，實際應用中會遇到一個問題，即熱電偶冷端的溫度會對電動勢的測量產生影響。因為冷端存在溫度差異，會產生不同于熱接頭的電動勢，這就稱為“熱電偶冷端電動勢”或“冷端電動勢”。這種影響會造成溫度測量的不準確和誤差，這就需要通過補償電路進行處理。

熱電偶的冷端補償電路是一個簡單有效的解決方案。其基本原理是利用電路中額外連接的一個溫度傳感器來測量冷端溫度，并通過電路來計算并抵消冷端電動勢。這樣可以安全地將熱電偶測量所需的信號連接到遠離測量點的測量儀器上，同時提高溫度測量的準確性和穩定性。

熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體A和B組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(Seebeck effect）。

熱電偶的電極A、B兩接點通常用電弧焊、電熔焊、錫焊等焊接在一起。焊點要求圓滑、直徑小、接觸好、牢固，增強熱電偶的靈敏度和耐用性。

兩種不同成份的均質導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端T，溫度較低的一端為自由端T0，自由端通常處于某個恒定的溫度下。該電動勢的方向和大小與導體的材料及兩接點的溫度有關。

這種現象稱為“熱電效應”，兩種導體組成的回路稱為“熱電偶”，這兩種導體稱為“熱電極”，產生的電動勢則稱為“熱電動勢”。根據熱電動勢與溫度的函數關系，制成熱電偶分度表；

常用熱電偶分度號

（1）鉑銠10－鉑熱電偶（分度號S）其測溫范圍為0～1600℃

（2）鉑銠30－鉑銠6熱電偶（分度號為B）其測溫范圍為0～1700℃

（3）鎳鉻－鎳硅熱電偶（分度號為K）其測溫范圍為—200～+1200℃

（4）鎳鉻－康銅熱電偶（分度號為E）其測溫范圍為—200～+900℃

冷端補償

分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。從熱電效應原理可知，其熱電動勢與兩端溫度均有關，而分度表是在冷端溫 度為0℃的條件下給出的。但在實際使用時，冷端常常靠近被測物，且受環境溫度的影 響，其溫度無法保持0℃，這樣就產生了測量誤差。

所以必須采取相應的措施來進行補償或修正，常用的方法有冷端恒溫法、補償導線法、補償電橋法、計算修正法等幾種。

1.1補償導線

補償導線是在一定溫度范圍內（0~100℃）具有與所匹配熱電偶熱電動勢相同標稱值的一對帶有絕緣層的導線，用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產生的誤差。