熱電偶的冷端補償問題

熱電偶在工業(yè)控制中應(yīng)用極為廣泛，其冷端補償直接影響到測量和控制的精硝度。本文提出1幾種具體的補償辦法和實際補償電路的計算方法及設(shè)計思路。

1.在工業(yè)控制中，溫度是一個重要參數(shù)，我們zui常見的測溫方法是采用溫度傳感器和溫度指示儀表，熱電偶是我們常用的溫度傳感器,由于熱電偶種類多、測溫范圍廣、性能較穩(wěn)定、工業(yè)用熱電偶價格較低廉等特點，在工業(yè)生產(chǎn)和控制中獲得了廣泛的應(yīng)用。但熱電偶應(yīng)用有兩大問題：一是熱電偶的非線性問題，非線性將給測量帶來誤差，一般在二次儀表中進(jìn)行非線性校正 二是熱電偶的冷端補償問題，這是由熱電偶本身工作性質(zhì)決定的．

2 熱電偶的補償原因

熱電偶為什么要進(jìn)行冷端補償，這得從熱電偶的工作原理談起。熱電偶原理示意圖:如圖l所示。

圖1 熱電偶原理示意困

熱電偶的作用原理是：當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體兩靖接臺成回路時，由于接合點溫度不同，會在圓路里產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象,熱電偶由2根不同導(dǎo)線（熱電極）A和B組成，它們一端互相焊接（如t端），形成熱電偶的工作端，用它插入待測介質(zhì)中測量溫度。另一端（如to端）溫度保持恒定，稱作參考端（或自由端）。通常，我們把參考端也稱為冷端。利用兩端（工作端和冷端）溫差和熱電勢的函數(shù)關(guān)系來測量溫度.一般使冷端。to= 0℃，我們使用的熱電偶分度表就是冷端為零度的；另外，我們制作的溫度儀表也是以冷端為零度作為條件的 因此，如果在實際使用時冷端不是零度，必須對拎端加以補償（修正），從而產(chǎn)生丁許多冷端補償辦法。

3 熱電偶補償方法概述

熱電偶的溫度一毫伏關(guān)系曲線是在自由端溫度為零度時捌度的，但在實際應(yīng)用時，由于熱電偶的冷靖、工作端離的很近，同時，由于冷端暴露在空同，受到周圍介質(zhì)溫度波動的影響，所以它的溫度不會保持在零度不變，因而引起測量誤差。為了消除這些誤差，通常采用的方法主要有下列幾種：

• 冰水保溫方式
• 恒溫槽方式；
• 電子電路補償方式。

電子電路補償方法是我們討論的重點。在實際工作中，我們采用如下方法：

1）冰水保溫方法

這種方法在實驗室里檢定熱電偶時采用用補償導(dǎo)線將熱電偶引至離檢定爐適當(dāng)遠(yuǎn)的地方，甩保溫瓶盛上冰水混臺物，自由端放于其中即可。這種方法較繁瑣。

2）冷端溫度校正法
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