补偿导线（热电偶延长线）

补偿导线

热电偶延长线

在一定温度范围内，具有与其匹配的热电动势标称值相同的一对带绝缘包覆的导线叫补偿导线。用它们连接热电偶与测量装置，以补偿热电偶连接处的温度变化所产生的误差。补偿导线并不能自动补偿热电偶冷端温度的变化，仅只是将热电偶冷端引至温度较稳定的地方而已，补偿还要由人工和仪表来进行。因此补偿导线应该叫做热电偶延长线，这样才不会给人造成错误的理解。

特点

由热电偶的测温原理可知，热电偶产生的热电势与热端（又称测量端）、参比端（又称冷端）的热电势有关，只有参比端温度t1为零或恒定不变，热电势才是热端温度的单值函数。如果不补偿的话，则热电偶的参比端温度与仪表接线端温度t2间的温差t1-t2越大，测量误差也越大。由于大多数热电偶的热电势与温度的关系近似线性，所以造成的测量误差大致等于上述温差。

使用方式

与s型热电偶自由端的连接要方便可靠；保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

s型热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时）而测温点到仪表的距离都很远，，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。

正根据热电偶测温原理,热电偶的输出热电势是热电偶两端温度t和t0差值的函数。当冷端温度t0不变时,热电势才与热端温度呈单值函数关系。在实际应用中,由于热电偶长度限制,冷端受到被测温度和周围环境温度波动的影响,很难保持恒定,从而造成被测温度失真。

各种s型热电偶温度与热电动势关系的分度表都是在冷端温度为零时作出的，因此，用热电偶测温时，若要直接应用热电偶的分度表，就必须满足t0=0℃的条件。这样，不但不是0℃，而且也不恒定，因t0此将引入误差。消除或补偿所能够这个误差的方法，常用的有以下几种：零度恒温法热电势修正法温度系数法冷端补偿器法Pn结补偿法冷端延长线法。

作用

要了解热电偶的温度补偿问题，就要从热电偶的原理作手，现只谈谈与之相关的热电偶闭合回路的总热电势和中间温度定则。前者说明了:对于已选定的热电偶，当参比端温度恒定时，则总的热电动势就成测量端温度的单值函数。即一定的热电势对应着一定的温度，而热电偶的分度表中，参比端温度均为0度。但在应用现场，参比端温度千差万别，不可能都恒定在0度，这就会产生测量误差，这就是热电偶要进行温度补偿的原因。在实际应用中常把热电偶的参比端称为冷端。

热电偶冷端温度补偿的方法有:

1．冰浴法常用在实验室，即把参比端温度恒定在0度，但做起来成本高、难度大。

2．冷端温度校正法常用在要求不高的现场，即当冷端温度无法恒定为0度，就需要对仪表的指示值进行修正。做起来容易但误差较大。

3．补偿电桥法较少单独使用，是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶冷端温度变化所引起的热电势变化值。补偿电桥有单独产品，也有做在仪表内的。

4．补偿导线法这是最常用的方法，即把热电偶延长把冷端引至温度较稳定的地方(通常为控制室)，然后由人工来调正冷端温度，即把仪表零点调至室温,或由仪表内电路进行自动补偿。对于贵金属热电偶把热电偶延长也是不可能的，因为价格太高行不通，就用热电特性相近的贱金属来做延长导线，中间温度定则是应用补偿导线的理论基础。

参考资料

1.热电偶用补偿导线的使用问题·知网空间