熱電偶的冷端補(bǔ)償方法有(熱電偶的冷端補(bǔ)償方法有哪些各自的原理是什么)

熱電偶冷端怎么補(bǔ)償

熱電偶測(cè)溫時(shí)要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償，因?yàn)闊犭娕紵犭妱?shì)的大小是熱端溫度和冷端的函數(shù)差，為保證輸出熱電勢(shì)是被測(cè)溫度的單值函數(shù)，必須使冷端溫度保持恒定；熱電偶分度表給出的熱電勢(shì)是以冷端溫度0℃為依據(jù)，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，常采用一些措施來(lái)消除冷鍛溫度變化所產(chǎn)生的影響，如冷端恒溫法、冷端溫度校正法、補(bǔ)償導(dǎo)線法、補(bǔ)償電橋法。

1．冷端恒溫法

一般熱電偶定標(biāo)時(shí)冷端溫度以0℃為標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)驗(yàn)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(cè)量電路或顯示儀表又是根據(jù)這一關(guān)系曲線進(jìn)行刻度的，因此冷端溫度不等于0℃時(shí)，就需對(duì)儀表指示值加以修正。如冷端溫度高于0℃，但恒定于t0℃,則測(cè)得的熱電勢(shì)要小于該熱電偶的分度值，為求得真實(shí)溫度，可利用中間溫度法則，即用下式進(jìn)行修正：

E（t,0）= E（t,t1）+ E（t1,0）

3．補(bǔ)償導(dǎo)線法

為了使熱電偶冷端溫度保持恒定（最好為0℃），可將熱電偶做的很長(zhǎng)，使冷端遠(yuǎn)離工作端，并連同測(cè)量?jī)x表一起放置到恒溫或溫度波動(dòng)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(fèi)許多貴重的金屬材料。因此，一般使用一種稱為補(bǔ)償導(dǎo)線的連接線將熱電偶冷端延伸出來(lái)。這種導(dǎo)線在一定溫度范圍內(nèi)（0～150℃）具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，若是用廉價(jià)金屬制成的熱電偶，則可用其本身的材料作為補(bǔ)償導(dǎo)線，將冷端延伸到溫度恒定的地方。

補(bǔ)償導(dǎo)線在使用中注意事項(xiàng)

（1）補(bǔ)償導(dǎo)線的選擇

補(bǔ)償導(dǎo)線一定要根據(jù)所使用的熱電偶種類和所使用的場(chǎng)合進(jìn)行正確選擇。例如,k型偶應(yīng)該選擇k型偶的補(bǔ)償導(dǎo)線,根據(jù)使用場(chǎng)合,選擇工作溫度范圍。通常kx工作溫度為-20～100℃,寬范圍的為-25～200℃。普通級(jí)誤差為±2.5℃,精密級(jí)為±1.5℃。

（2）接點(diǎn)連接

與熱電偶接線端2個(gè)接點(diǎn)盡可能近一點(diǎn),盡量保持2個(gè)接點(diǎn)溫度一致。與儀表接線端連接處盡可能溫度一致,儀表柜有風(fēng)扇的地方,接點(diǎn)處要保護(hù)不要使得風(fēng)扇直吹到接點(diǎn)。

（3）使用長(zhǎng)度

因?yàn)闊犭娕嫉男盘?hào)很低,為微伏級(jí),如果使用的距離過(guò)長(zhǎng),信號(hào)的衰減和環(huán)境中強(qiáng)電的干擾偶合,足可以使熱電偶的信號(hào)失真,造成測(cè)量和控制溫度不準(zhǔn)確,在控制中嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度波動(dòng)。

根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),通常使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的長(zhǎng)度控制在15米內(nèi)比較好,如果超過(guò)15米,建議使用溫度變送器進(jìn)行傳送信號(hào)。溫度變送器是將溫度對(duì)應(yīng)的電勢(shì)值轉(zhuǎn)換成直流電流傳送,抗干擾強(qiáng)。

（4）布線

補(bǔ)償導(dǎo)線布線一定要遠(yuǎn)離動(dòng)力線和干擾源。在避免不了穿越的地方,也盡可能采用交叉方式,不要平行。

（5）屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線

為了提高熱電偶連接線的抗干擾性,可以采用屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)干擾源較多的場(chǎng)合,效果較好。但是一定要將屏蔽層嚴(yán)格接地,否則屏蔽層不僅沒(méi)有起到屏蔽的作用,反而增強(qiáng)干擾。

4．補(bǔ)償電橋法

補(bǔ)償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值。補(bǔ)償電橋現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化。不平衡電橋（即補(bǔ)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(shù)很小的錳銅絲繞制而成的；RCu是有溫度系數(shù)較大的銅線繞制而成的補(bǔ)償電阻，0℃時(shí)，RCu=1 ；Rs的值可根據(jù)所選電偶的類型計(jì)算確定。此橋串聯(lián)在熱電偶測(cè)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(diào)整電橋平衡，使R1=R2=R3=RCu。當(dāng)冷端溫度變化時(shí)，RCu隨溫度改變，破壞了電橋平衡，產(chǎn)生一不平衡電壓△U，此電壓則與熱電勢(shì)相疊加，一起送入測(cè)量?jī)x表。適當(dāng)選擇Rs的數(shù)值，可是電橋產(chǎn)生的不平衡電壓△U在一定溫度范圍內(nèi)基本上能補(bǔ)償由于冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值。這樣，當(dāng)冷端溫度有一定變化時(shí)，儀表仍然可給出正確的溫度示值。

冷端補(bǔ)償方法中哪一個(gè)適合實(shí)驗(yàn)室操作使用

水浴法，水浴法將通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線延仲出來(lái)的冷端分別插入裝有變壓器油的試管中，把試管放入裝襯冰水混合物的容器中，可使冷端溫度保持0攝氏度。這種方法在實(shí)際生產(chǎn)中不適用，多用于實(shí)驗(yàn)室。

采用補(bǔ)償導(dǎo)線可以將熱電偶的冷端延伸到溫度較為穩(wěn)定的地方但延伸后的沖端溫度一般還不是0攝氏度。而熱電偶的分度求是在冷端溫度為0攝氏度時(shí)得到的，熱電偶所用的配套儀表也是以冷端溫度為0攝氏度進(jìn)行刻度的。為了保證測(cè)量的難確性，在使用熱電偶時(shí)，只有將冷端溫度保持為0攝氏度，或者是進(jìn)行—定的修正才能得出被確的測(cè)量結(jié)果。這樣做，就叫做熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償。

熱電偶的冷端補(bǔ)償方法有哪幾種

冰點(diǎn)槽法、計(jì)算修正法、補(bǔ)正系數(shù)法、零點(diǎn)遷移法、補(bǔ)償器法、軟件處理法等。

1、冰點(diǎn)槽法就是把熱電偶的冷端放入冰水混合物容器里，使T0=0℃。這種辦法僅限于在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用。為了避免冰水導(dǎo)電引起兩個(gè)連接點(diǎn)短路，必須把連接點(diǎn)分別置于兩個(gè)玻璃試管里，浸入同一冰點(diǎn)槽，使相互絕緣。

2、零點(diǎn)遷移法

在測(cè)量結(jié)果中人為地加一個(gè)恒定值，因?yàn)槔涠藴囟确€(wěn)定不變，電動(dòng)勢(shì)EAB（TH,0）是常數(shù)，利用指示儀表上調(diào)整零點(diǎn)的辦法，加大某個(gè)適當(dāng)?shù)闹刀鴮?shí)現(xiàn)補(bǔ)償。

3、補(bǔ)償器法

利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢(shì)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢(shì)的變化值。

擴(kuò)展資料：

冷端補(bǔ)償方法的影響因素：

一旦建立了冷端補(bǔ)償方法，補(bǔ)償輸出電壓必須轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度。一種簡(jiǎn)單的方法既是使用NBS提供的查找表，用軟件實(shí)現(xiàn)查找表需要存儲(chǔ)器，但查找表對(duì)于連續(xù)的重復(fù)查詢提供了一種快速、精確的測(cè)量方案。將熱電偶電壓轉(zhuǎn)換成溫度值的另外兩種方案比查找表復(fù)雜一些，這兩種方法是：

（1）利用多項(xiàng)式系數(shù)進(jìn)行線性逼近。

（2） 對(duì)熱電偶輸出信號(hào)進(jìn)行模擬線性化處理。軟件線性逼近只是需要預(yù)先確定多項(xiàng)式系數(shù)，不需要存儲(chǔ)，因而是一種更通用的方案。缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)時(shí)間解多階多項(xiàng)式，多項(xiàng)式階數(shù)越高，處理時(shí)間越長(zhǎng)，特別是在溫度范圍較寬的情況下。多項(xiàng)式階數(shù)較高時(shí)，查找表相對(duì)提供了一種精度更高、更有效溫度測(cè)量方案。

出現(xiàn)軟件測(cè)試方案之前，模擬線性化常被用來(lái)將測(cè)量電壓轉(zhuǎn)換成溫度值（除了人工查找表檢索外）。這種基于硬件的方法利用模擬電路修正熱電偶響應(yīng)的非線性。其精度取決于修正逼近多項(xiàng)式的階數(shù)，在目前能夠測(cè)試熱電偶信號(hào)的萬(wàn)用表中仍采用這種方法。

參考資料來(lái)源：百度百科-冷端補(bǔ)償方法

參考資料來(lái)源：百度百科-熱電偶

熱電偶傳感器冷端補(bǔ)償一般有哪些方法

熱電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ?

1．冰浴法 常用在實(shí)驗(yàn)室，即把參比端溫度恒定在0度，但做起來(lái)成本高、難度大。

2．冷端溫度校正法 常用在要求不高的現(xiàn)場(chǎng)，即當(dāng)冷端溫度無(wú)法恒定為0度，就需要對(duì)儀表的指示值進(jìn)行修正。做起來(lái)容易但誤差較大。

3．補(bǔ)償電橋法 較少單獨(dú)使用，是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化所引起的熱電勢(shì)變化值。補(bǔ)償電橋有單獨(dú)產(chǎn)品，也有做在儀表內(nèi)的。

4．補(bǔ)償導(dǎo)線法 這是最常用的方法，即把熱電偶延長(zhǎng)，把冷端引至溫度較穩(wěn)定的地方(通常為控制室)，然后由人工來(lái)調(diào)正冷端溫度，即把儀表零點(diǎn)調(diào)至室溫,或由儀表內(nèi)電路進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

熱電偶的冷端補(bǔ)償通常采用在冷端串聯(lián)一個(gè)由熱電阻構(gòu)成的電橋。電橋的三個(gè)橋臂為標(biāo)準(zhǔn)電阻，另外有一個(gè)橋臂由（銅）熱電阻構(gòu)成。當(dāng)冷端溫度變化（比如升高），熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)也將變化（減小），而此時(shí)串聯(lián)電橋中的熱電阻阻值也將變化并使電橋兩端的電壓也發(fā)生變化（升高）。如果參數(shù)選擇得好且接線正確，電橋產(chǎn)生的電壓正好與熱電勢(shì)隨溫度變化而變化的量相等，整個(gè)熱電偶測(cè)量回路的總輸出電壓（電勢(shì)）正好真實(shí)反映了所測(cè)量的溫度值。這就是熱電偶的冷端補(bǔ)償原理。

熱電偶的冷端補(bǔ)償原理都有哪些？

熱電偶冷端補(bǔ)償方法有哪些:恒溫法;熱電勢(shì)計(jì)算修正法;溫度校正法;熱電偶補(bǔ)償法;電橋補(bǔ)償法.

1.恒溫法：這種方法是把熱電偶冷端放在溫度為0℃的容器中，容器內(nèi)裝有冰屑和清潔水的混合物，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰、水共存時(shí)其溫度為0℃。此時(shí)熱電偶輸出的熱電勢(shì)準(zhǔn)確地與分度值相一致，恒溫法只適用于實(shí)驗(yàn)室作精密測(cè)量。

2.熱電勢(shì)計(jì)算修正法：實(shí)際測(cè)溫工作中，保持冷端溢度為or很不方便，但可使冷端保持在某一恒定的溫度℃。這時(shí)可采取熱電勢(shì)修正法。

這種方法的前提是保持冷端溫度恒定，不然是無(wú)法進(jìn)行修正的保持玲端恒足常采用以下方法。

(1)冷端放在用自動(dòng)控制原理加熱的恒漫容器中，該方法簡(jiǎn)單。

(2)冷端放人盛油的容器內(nèi)，利用油的熱情性保持接近室溫。

(3)自然恒溫法：即把冷端引人到溫度比較穩(wěn)定的環(huán)境中。如把冷端放在固定的鐵盒內(nèi)。將鐵盒深埋地下或置于8A度變化比較小的流動(dòng)水冷卻裝置甲。利用鐵盒較大的熱容貴特性，使冷端溫度變化甚微或緩慢。

3.溫度校正法：這是一種在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中常采用的一種不需把冷端溫度換算成熱電勢(shì)的修正方法•當(dāng)熱電偶冷端溫度時(shí)，熱電偶輸出的熱電勢(shì)比EAa(℃?！鎜)小，該熱電勢(shì)輸人儀表后，儀表的指示溫度℃，與被測(cè)的真實(shí)溫度之間差0℃。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)?？蓪@示儀表的機(jī)械零點(diǎn)予先加以調(diào)整。按溫度刻度的儀表，調(diào)整至℃。按毫伏刻度的儀表調(diào)整至E。因此這種方法又稱為儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法。

4.熱電偶補(bǔ)償法：在熱電倆回路中反向申聯(lián)一支同型號(hào)的熱電偶。稱為補(bǔ)償熱電偶。這里A'。A'為補(bǔ)償熱電偶的熱電極，遠(yuǎn)傳式水表其測(cè)a端工于恒定的退度℃o處，利用它產(chǎn)生的反向熱電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償工作熱電偶的冷端熱電勢(shì)。此法常用于多點(diǎn)測(cè)盆。

5.電橋補(bǔ)償法：是在熱電偶與顯示儀表之間接人一直流不平衡電橋，水表也稱為冷端補(bǔ)償器。它的工作原理是利用不平衡電橋產(chǎn)生的直流電壓來(lái)補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化所引起的熱電勢(shì)變化。

電橋的輸出端與熱電偶申接。它的三個(gè)臂用電阻溫度系數(shù)很小的錳鋼絲繞制，使其值不隨退度而變化，另一個(gè)臂由電阻溫度系數(shù)較大的銅錢繞制，其阻值在20℃時(shí)此時(shí)電橋平衡，橋路輸電壓Ui6=0。當(dāng)電橋所處的溫度(熱電偶冷端)，由℃o升高至介時(shí)，熱電偶輸出的熱電勢(shì)F-4(℃?！鎜)將下降至凡(℃。幾)，其減少量為：

工業(yè)中已有標(biāo)準(zhǔn)的冷端補(bǔ)償器可供選擇，國(guó)產(chǎn)冷端補(bǔ)償器的平衡溫度℃o有0℃和20℃兩種，其補(bǔ)冷退度可根據(jù)需要選定20℃,30℃,40℃等。通過(guò)改變限流電阻RS的值來(lái)改變流過(guò)橋臂的電流，可使同種型號(hào)的冷端補(bǔ)償器與不同類型的熱電偶相配合。常用的國(guó)產(chǎn)冷端補(bǔ)償器列于表3-S。

需要指出的是不同的熱電偶配用不同型號(hào)的冷端補(bǔ)償器。使用時(shí)極性切勿反接，明渠流量計(jì)此外，冷端補(bǔ)償器主要用于熱電偶與動(dòng)圈顯示儀表配套的測(cè)退系統(tǒng)中，這時(shí)，儀表的機(jī)械零點(diǎn)應(yīng)調(diào)節(jié)到相應(yīng)的平衡溫度上。在應(yīng)用電子電位差計(jì)及數(shù)字式儀表的測(cè)母線路里已設(shè)里溫度自動(dòng)補(bǔ)償電路。當(dāng)熱電偶與它們組成測(cè)溫系統(tǒng)時(shí)。不必另外配里冷端補(bǔ)償器。

熱電偶溫度補(bǔ)償方法有哪幾種？

熱電偶溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ?

1．冰浴法：常用在實(shí)驗(yàn)室，即把參比端溫度恒定在0度。

2．冷端溫度校正法：常用在要求不高的現(xiàn)場(chǎng)，即當(dāng)冷端溫度無(wú)法恒定為0度，就需要對(duì)儀表的指示值進(jìn)行修正。

3．補(bǔ)償電橋法：較少單獨(dú)使用，是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化所引起的熱電勢(shì)變化值。

4．補(bǔ)償導(dǎo)線法：這是最常用的方法，即把熱電偶延長(zhǎng)，把冷端引至溫度較穩(wěn)定的地方(通常為控制室)，然后由人工來(lái)調(diào)正冷端溫度，即把儀表零點(diǎn)調(diào)至室溫,或由儀表內(nèi)電路進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

熱電偶測(cè)溫基本原理是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，就構(gòu)成熱電偶。溫度t端為感溫端稱為測(cè)量端, 溫度t0端為連接儀表端稱為參比端或冷端。

當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)t和t0之間存在溫差時(shí),就在回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)EAB(t,t0), 因而在回路中形成電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)"。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)，熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。

熱電勢(shì)的大小與t和t0之差的大小有關(guān).當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電極材料已知時(shí),由熱電偶回路熱電勢(shì)的分布理論知熱電偶兩端的熱電勢(shì)差可以用下式表示：EAB(t,t0)＝EAB(t)－EAB(t0)式中 EAB(t,t0)－熱電偶的熱電勢(shì)； EAB(t)－溫度為t時(shí)工作端的熱電勢(shì)； EAB(t0)－溫度為t0時(shí)冷端的熱電勢(shì)。

從上式可看出，當(dāng)工作端的被測(cè)介質(zhì)溫度發(fā)生變化時(shí)，熱電勢(shì)隨之發(fā)生變化，因此，只要測(cè)出EAB(t,t0)和知道EAB(t0)就可得到EAB(t)，將熱電勢(shì)送入顯示儀表進(jìn)行指示或記錄，或送入微機(jī)進(jìn)行處理，即可獲得測(cè)量端溫度t值。

熱電偶測(cè)溫中,冷端溫度補(bǔ)償方法常用的有哪些?

冷端溫度補(bǔ)償方法有什么?常見(jiàn)的有四種方法，冰浴法，公式修正法，校正儀表零點(diǎn)法，補(bǔ)償電橋法。

采用補(bǔ)償導(dǎo)線可以將熱電偶的冷端延伸到溫度較為穩(wěn)定的地方.但延伸后的沖端溫度一般還不是0℃.而熱電偶的分度求是在冷端溫度為0℃時(shí)得到的，熱電偶所用的配套儀表也是以冷端溫度為0℃進(jìn)行刻度的。為了保證測(cè)量的難確性，在使用熱電偶時(shí)，只有將冷端溫度保持為0℃.或者是進(jìn)行—定的修正才能得出被確的測(cè)量結(jié)果。這樣做，就叫做熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償。常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有：

①冰浴法。將通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線延仲出來(lái)的冷端分別插入裝有變壓器油的試管中，把試管放入裝襯冰水混合物的容器中，可使冷端溫度保持0℃。這種方法在實(shí)際生產(chǎn)中不適用，多用于實(shí)驗(yàn)室。

②公式修正法。根據(jù)公式(3-2)，將測(cè)得的熱電勢(shì)EAB(t,to).和查分度表所得的熱電勢(shì)EAB(t,to)相加，便可得到文際溫度F的熱電勢(shì)EAB(t,to)。再次查分度表，便可求出被測(cè)溫度t。這種方法只適用于實(shí)驗(yàn)空或臨時(shí)測(cè)溫，齊連續(xù)測(cè)量中不實(shí)用。

③校正儀表零點(diǎn)法。一般顯示儀表木r作時(shí)指針均指在零位上(機(jī)械零點(diǎn))。如果熱電偶的冷端溫度to(室溫)較為恒定時(shí)，可在測(cè)溫前.斷開(kāi)測(cè)坦電路，將顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整到to上，這相當(dāng)于把熱電勢(shì)修正嫡預(yù)先加在顯爾儀表上。當(dāng)接通測(cè)量電路時(shí)，顯示儀表的指示佰即為實(shí)際被測(cè)溫度。

此法簡(jiǎn)單易行.在工業(yè)上經(jīng)常使用。如果控制室的室溫經(jīng)常變化，會(huì)有一定的測(cè)量誤差，通常用于測(cè)溫要求木太高的場(chǎng)合。

④補(bǔ)償電橋法。當(dāng)熱電偶冷端溫度波動(dòng)較大時(shí)，可在補(bǔ)償導(dǎo)線后面接上補(bǔ)償電橋(不平衡電橋)，使其產(chǎn)生•不平衡電壓△u，來(lái)自動(dòng)補(bǔ)償熱電偶出冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化。