工业热电偶参考端温度影响及修正方法

工业热电偶参考端温度影响及修正方法

工业热电偶的热电动势的大小与热电极材料以及工作端的温度有关。工业热电偶的分度表和根据分度表刻度的温度显示仪表都是以工业热电偶参考端温度等于0℃为条件的。在实际使用工业热电偶时，其冷端温度（参考端） 不但不为0 ℃，而且往往是变化的，测温仪表所测得的温度值就会产生很大误差，在这种情况下，我们通常采用如下方法来修正。

1、调仪表起始点法：由于仪表示值是EAB（tn,t0）对应于热电势，如果在测量线路开路的情况下，将仪表的指针零位调定到tn处，就当于事先给仪表加了一个电势EAB（tn,t0），当用闭合测量线路进行测温时，由工业热电偶输入的热电势EAB（tn,t0）就与EAB（t,tn）叠加，其和正好等于EAB（t,t0）。因此对直读式仪表采用调仪表起始点的方法十分简便。

2、补偿导线：采用补偿导线把工业热电偶的参考端延长到温度较恒定的地方，再进行修正。从本质上来说它并不能消除参考端温度不为0℃时的影响，因此，还应该与其它修正方法结合才能将补偿导线与仪表连接处的温度修正到0℃。此时参考端己变为一个温度不变或变化很小的新参考端。此时的工业热电偶产生热电势己不受原参考端温度变化影响， EAB （ T、T10 ） 是新参考端温度T10 （不等于℃） ,且T10 为一常数时所测得热电势， TAB（ T、T10 ） 是参考端温度T0 =0 ℃时，工作端为T10时所测得热电势（热电偶分度表中可查出） 。使用补偿导线时，不仅应注意补偿导线的极性，还应特别注意不要错用补偿导线，同时应注意补偿导线与工业热电偶连接处的两端温度保持相等，且温度在0－100℃（或0－150℃）之间，否则要产生测量误差。

3、参考端温度补偿器：补偿器是一个不平衡电桥，电桥的3 个桥臂电阻是电阻温度系数很小的锰铜丝绕制的。其阻值基本上不随温度变化而变化，并使R1 = R2 =R3 = 1Ω。另一个桥臂电阻Rt 是由电阻温度系数较大的铜绕制而成，并使其在20 ℃时Rt = R1 =1Ω ,此时电桥平衡，没有电压输出，当电桥所处温度发生变化时， Rt 的阻值也随之改变，于是就有不平衡电压输出，此输出电压用来抵消参考端温度变化所产生的热电势误差，从而获得补偿。（注：我国也有以0℃作为平衡点温度的）当温度达到40℃（即计算点温度）时桥路的输出电压恰好补偿了热电偶参比端温度偏离平衡点温度而产生的热电势变化量。对电子电位差计，其测量桥路本身就具有温度自动补偿的功能，使用时无需再调整仪表的温度起始点。除了平衡点和计算点外，在其他各参比端温度值时只能得到近似的补偿，因此采用冷端补偿器作为参比端温度的处理方**带来一定的附加误差。