熱電偶中補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是什么？如何進(jìn)行使用？

由熱電偶的測(cè)溫原理可知，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與熱端(又稱測(cè)量端)、參比端(又稱冷端)的熱電勢(shì)有關(guān)，只有參比端溫度t1 為零或恒定不變，熱電勢(shì)才是熱端溫度的單值函數(shù)(見圖1)。如果不補(bǔ)償?shù)脑挘瑒t熱電偶的參比端溫度與儀表接線端溫度t2間的溫差t1-t2越大，測(cè)量誤差也越大。由于大多數(shù)熱電偶的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系近似線性，所以造成的測(cè)量誤差大致等于上述溫差。以K 分度號(hào)的鎳鉻-鎳硅熱電偶為例，當(dāng)t1=50℃，t2=20℃時(shí)，如熱端溫度為1000℃，則顯示溫度僅969℃，誤差達(dá)31℃。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于熱電偶參比端的接線盒通常暴露在大氣中，溫度變化較大，如不采取措施，接線盒內(nèi)溫度既不可能為零，也不可能保持某個(gè)溫度恒定不變，由此引起測(cè)量誤差。由于與熱電偶相連的二次儀表(如顯示器、記錄儀)、I/O插卡等均帶環(huán)境溫度補(bǔ)償，可對(duì)這些裝置與熱電偶的接線點(diǎn)(即儀表接線端)溫度t2進(jìn)行補(bǔ)償。由此可見，關(guān)鍵是如何對(duì)熱電偶的參比端溫度t1 進(jìn)行補(bǔ)償。目前有多種參比端補(bǔ)償方法，如恒溫法、補(bǔ)償電橋法、補(bǔ)償熱電偶法、補(bǔ)償導(dǎo)線法等，但最常用的就是補(bǔ)償導(dǎo)線法。在一定溫度范圍內(nèi)，熱電性能與熱電偶熱電性能很相近的導(dǎo)線稱為熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線。

熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線是一種在一定溫度范圍內(nèi)(包括常溫)具有與所匹配的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值相同的一對(duì)帶有絕緣層的導(dǎo)線，用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線連接熱電偶與測(cè)量裝置，作用就是補(bǔ)償他們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線接反會(huì)怎么樣?在一般情況下如果發(fā)生接反熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的事項(xiàng)，那么測(cè)試出來的溫度與實(shí)際溫度會(huì)有很大差異，這個(gè)誤差在兩倍左右。

使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)注意什么?

首先是挑選熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的注意事項(xiàng)，熱電偶的種類很多，不同類型的熱電偶就要使用不同類型的補(bǔ)償導(dǎo)線，打個(gè)比方，如果你用的是K型熱電偶那么補(bǔ)償導(dǎo)線也只能用K型;

其次就是接線，這是使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線非常重要注意事項(xiàng)，連接的位置一定要跟熱電偶接線柱離得越近越好，這么做的目的就是為了把熱電勢(shì)安全的導(dǎo)入二次儀表，這個(gè)時(shí)候需要注意導(dǎo)線與二次儀表的連接點(diǎn)一定要避免風(fēng)扇類的電器吹到接點(diǎn)上;

其次就是要注意補(bǔ)償導(dǎo)線的連接距離，一定一定一定不能超過15米，否則可能有信號(hào)弱、強(qiáng)電干擾效果的后果;

之后就是走線了，在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)一定要避開有強(qiáng)電鋪設(shè)的線路，其他干擾源也要避免;

最后需要注意的是抗干擾，很多時(shí)候熱電偶的使用環(huán)境比較復(fù)雜，干擾源也很多，所以需要使用帶屏蔽功能的補(bǔ)償導(dǎo)線，同時(shí)也要注意屏蔽層接地工作。

補(bǔ)償導(dǎo)線如何接線和選擇的補(bǔ)償方式有關(guān)，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行具體的分析與操作，不過不管是哪種接線方式都是要按照以下這些方法與要求進(jìn)行。

接點(diǎn)連接

熱電偶有兩個(gè)接線點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)一定要盡可能的接近一些，這樣能夠保證兩個(gè)點(diǎn)的溫度一致，如果您的儀表柜有使用風(fēng)扇，還要注意遠(yuǎn)離風(fēng)扇，不要讓風(fēng)扇直接吹到接點(diǎn)上。

使用長(zhǎng)度

熱電偶信號(hào)不高，屬于微伏級(jí)的，所以不能使用過長(zhǎng)的距離，這樣能避免因信號(hào)衰減和強(qiáng)電磁干擾下，熱電偶信號(hào)失真的發(fā)生，出現(xiàn)溫度波動(dòng)，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線

熱電偶的接線需要有足夠的抗干擾能力，屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線是一個(gè)提高抗干擾的方法，特別是現(xiàn)場(chǎng)有較多干擾源的環(huán)境，使用效果更好，但屏蔽層必須接地，否則將起不到屏蔽的作用，而且還會(huì)強(qiáng)化干擾。

按熱電偶中間溫度定則，熱電偶測(cè)溫回路的總電勢(shì)值只與熱端和參比端的溫度有關(guān)，而不受中間溫度變化的影響，所以可用與熱電偶材料相匹配的補(bǔ)償導(dǎo)線來代替需要延伸的貴重?zé)犭娕疾牧?，將參比端由熱電偶接線盒延伸到儀表接線端，由補(bǔ)償導(dǎo)線對(duì)原參比端溫度進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償導(dǎo)線除了可減少測(cè)量誤差外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：可改善熱電偶測(cè)溫線路的物理性能和機(jī)械性能，如采用多股線芯或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的柔韌性，使連接方便，也易于屏蔽外界干擾;可降低測(cè)量線路成本。