热电偶赔偿原理知识分享

一、应用规模

所有使用热电偶的场合系统，，，，，
，如炼铁高炉系统，，，，，
，布袋系统，，，，，
，热风炉系统等。
。。

二、所要解决的问题

熟练掌握热电偶事情原理，，，，，
，冷端赔偿原理，，，，，
，和冷端赔偿的方法要领，，，，，
，以及热电偶常见故障征象息争决要领。
。。

三、知识内容

一、参比端处置惩罚

我们经常使用的热电偶分度表，，，，，
，都是以热电偶参比端为0℃条件下制作的。
。。在工业测温现场一样平常不可使参比端坚持0℃。
。。现在由于盘算机尤其是微处置惩罚器和单片机推广普及，，，，，
，因而，，，，，
，智能化测温仪普遍按下述以软件为主的赔偿方法：

当热电偶的丈量端和参比端温度划分为t、，，，，，
，假定℃，，，，，
，则热电动势

［例6.1］：用K型热电偶测炉温时，，，，，
，测得参比端温度t1＝38℃；；测得丈量端和参比端间的热电动势E(t, 38-1 )＝29.90 mV，，，，，
，试求现实炉温。
。。

［解］由K型分度表查得E(38，，，，，
，0)＝1.53 mV，，，，，
，由式(6-11)可获得：

    E(t，，，，，
，0)＝E(t,  t1 ) + E(t1, 0 )

    ＝29.90 +1.53= 31.43 mV

再查K型分度表，，，，，
，由31.43 mV查获得现实炉温755℃ 。
。。

上述例子，，，，，
，若参比端不作修正，，，，，
，则按所测丈量端和参比端间的热电动势E(t, 32 )＝29.90 mV查K型分度表得对应的炉温718℃，，，，，
，与现实炉温755℃相差37℃，，，，，
，由此爆发的相对误差约为5%。
。。由此可见，，，，，
，若是不思量参比端温度修正、赔偿有时将爆发相当大的（温度）丈量误差。
。。

1、赔偿导线

赔偿导线的作用是把热电偶的冷端离热源较远及情形温度较稳固的地方；；也就是用来延伸热电极即移动热电偶的冷端，，，，，
，与显 示仪表联接组成测温系统。
。。

2、赔偿导线的优点：

改善热电偶测温线路的机械与物理性能，，，，，
，降低丈量线路的本钱，，，，，
，节约贵金属质料，，，，，
，便于装置与敷设；；若用直径粗、电导系数大的赔偿导线，，，，，
，还可镌汰丈量回路电阻。
。。

3、赔偿导线使用须注重事项如下：

种种赔偿导线只能与响应型号的热电偶匹配使用；；赔偿导线与热电偶毗连点的温度，，，，，
，不得凌驾划定的使用温度规模；；由于赔偿导线与电极质料通常并不完全相同，，，，，
，因此两毗连点温度必需相同；；在需高精度测温场合，，，，，
，处置惩罚丈量效果时应加上赔偿导线的修正值，，，，，
，以包管丈量精度。
。。

二、冷端处置惩罚及赔偿

1、冰点槽法

把热电偶的参比端置于冰水混淆物容器里，，，，，
，使T0=0℃。
。。这种步伐仅限于科学实验中使用。
。。为了阻止冰水导电引起两个毗连点短路，，，，，
，必需把毗连点划分置于两个玻璃试管里，，，，，
，浸入统一冰点槽，，，，，
，使相互绝缘。
。。

2、盘算修正法

用通俗室温盘算出参比端现实温度TH，，，，，
，使用公式盘算

例 用铜-康铜热电偶测某一温度T，，，，，
，参比端在室温情形TH中，，，，，
，测得热电动势EAB(T，，，，，
，TH)=1.999mV，，，，，
，又用室温计测出TH=21℃,查此种热电偶的分度表可知，，，，，
，EAB(21,0)=0.832mV，，，，，
，故得

EAB(T，，，，，
，0)=EAB(T，，，，，
，21)+EAB(21，，，，，
，T0)

=1.999+0.832

=2.831(mV)

再次查分度表，，，，，
，与2.831mV对应的热端温度T=68℃。
。。

EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)

注重:既不可只按1.999mV查表，，，，，
，以为T=49℃，，，，，
，也不可把49℃加上21℃，，，，，
，以为T=70℃。
。。

3、补正系数法

把参比端现实温度TH乘上系数k，，，，，
，加到由EAB(T，，，，，
，TH)查分度表所得的温度上，，，，，
，成为被测温度T。
。。用公式表达即

式中：T——为未知的被测温度；；T′——为参比端在室温下热电偶电势与分度表上对应的某个温度；；TH——室温；；

k——为补正系数，，，，，
，其它参数见下表。
。。

例  用铂铑10－铂热电偶测温，，，，，
，已知冷端温度TH=35℃，，，，，
，这时热电动势为11.348mV．查S型热电偶的分度表，，，，，
，得出与此响应的温度T′=1150℃。
。。再从下表中查出，，，，，
，对应于1150℃的补正系数k=0.53。
。。于是，，，，，
，被测温度

T=1150+0.53×35=1168.3（℃）

用这种步伐稍稍简朴一些，，，，，
，比盘算修正法误差可能大一点，，，，，
，但误差不大于0.14％。
。。

T＝ T′＋ k T H

4、零点迁徙法

应用领域：若是冷端不是0℃，，，，，
，但十分稳固（如恒温车间或有空调的场合）。
。。

实质：在丈量效果中人为地加一个恒定值，，，，，
，由于冷端温度稳固稳固，，，，，
，电动势EAB(TH,0)是常数，，，，，
，使用指示仪表上调解零点的步伐，，，，，
，加大某个适当的值而实现赔偿。
。。

例  用动圈仪表配合热电偶测温时，，，，，
，若是把仪表的机械零点调到室温TH的刻度上,在热电动势为零时，，，，，
，指针指示的温度值并不是0℃而是TH。
。。而热电偶的冷端温度已是TH,则只有当热端温度T=TH时，，，，，
，才华使EAB(T,TH)=0，，，，，
，这样，，，，，
，指示值就和热端的现实温度一致了。
。。这种步伐很是轻盈，，，，，
，并且一劳永逸，，，，，
，只要冷端温度总坚持在TH稳固，，，，，
，指示值就永远准确。
。。

5、冷端赔偿器法

使用不平衡电桥爆发热电势赔偿热电偶因冷端温度转变而引起热电势的转变值。
。。不平衡电桥由R1、R2、R3(锰铜丝绕制)、RCu(铜丝绕制)四个桥臂和桥路电源组成。
。。设计时，，，，，
，在0℃下使电桥平衡(R1=R2=R3=RCu)，，，，，
，此时Uab=0 ，，，，，
，电桥对仪表读数无影响。
。。

T0    Ua  Uab    EAB(T,T0)

供电4V直流，，，，，
，在0～40℃或-20～20℃的规模起赔偿作用。
。。

注重，，，，，
，差别材质的热电偶所配的冷端赔偿器，，，，，
，其中的限流电阻R纷歧样，，，，，
，交流时必需重新调解。
。。

注重：桥臂RCu必需和热电偶的冷端靠近，，，，，
，使处于统一温度之下。
。。

7、软件处置惩罚法

关于盘算机系统，，，，，
，不必全靠硬件举行热电偶冷端处置惩罚。
。。例如冷端温度恒定但不为0℃的情形，，，，，
，只需在采样后加一个与冷端温度对应的常数即可。
。。

关于T0经常波动的情形，，，，，
，可使用热敏电阻或其它传感器把T0信号输入盘算机，，，，，
，凭证运算公式设计一些程序，，，，，
，便能自动修正。
。。后一种情形必需思量输入的采样通道中除了热电动势之外还应该有冷端温度信号，，，，，
，若是多个热电偶的冷端温度不相同，，，，，
，还要划分采样，，，，，
，若占用的通道数太多，，，，，
，宜使用赔偿导线把所有的冷端接到统一温度处，，，，，
，只用一个冷端温度传感器和一个修正T0的输入通道就可以了。
。。冷端集中，，，，，
，关于提高多点巡检的速率也很有利。
。。

三、热电偶的按期校验

校验的要领是用标准热电偶与被校验热电偶装在统一校验炉中举行比照，，，，，
，误差凌驾划定允许值为缺乏格。
。。图为热电偶校验装置示意图，，，，，
，最佳校验要领可由查阅有关标准获得。
。。工业热电偶的允许误差，，，，，
，见下表。
。。

四、工业热电偶允许误差

热电偶校验图

1-调压变压器；；2-管式电炉；；3标准热电偶；；4-被校热电偶；；5-冰瓶；；6-切换开关；；7-测试仪表；；8-试管

五、热电偶常见故障处置惩罚