摘要：主要介绍了热电偶补偿线，详细阐述了热电偶补偿线的工作原理和接线方法，并探讨了热电偶补偿线的注意事项。
热电偶补偿导体有一对绝缘导体，其标称值与匹配热电偶在一定温度范围内(包括常温)的热电动势相同，它们用来连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处温度变化引起的误差。
如何连接热电偶补偿线取决于您使用哪种补偿方法。如果仪器内部有电桥补偿，只需进行设置即可。如果是冷端补偿，需要找到一个冰水混合物的冷端(0度)，将热电偶(非温度计)的另一端放入冰水混合物中，然后通过补偿线连接到仪器上。
补偿导线和终端电缆不是一回事。
补偿导线可分为延伸型和补偿型。补偿线用于连接热电偶和显示记录仪表，并有一个延伸的热电极，即活动热电偶的冷端，从而将热电偶的热电势延伸到显示记录仪表。
热电偶补偿线1的注意事项。补偿线的选择
必须根据所用热电偶的类型和使用场合正确选择补偿线。如选择K型电偶的补偿导体，根据应用场合选择工作温度范围。kx的工作温度一般在-20 ~ 100，变化范围很大-25 ~ 200。普通水准仪的误差为2.5，精密水准仪的误差为1.5。
2.接触连接
尽可能靠近热电偶端子的两个触点，并尽量保持两个触点的温度一致。仪表终端连接处的温度应尽可能一致。如果仪表柜中有风扇，应保护连接处，防止风扇直接吹向连接处。
使用长度
由于热电偶的信号很低，是微伏级，如果使用的距离过长，信号衰减和环境中强电的干扰会耦合，会使热电偶的信号失真，导致温度的测控不准确，严重时会出现温度波动。
根据我们的经验，通常将热电偶补偿线的长度控制在15米以内比较好。如果超过15米，建议使用温度变送器传输信号。温度变送器将温度对应的电位值转换成DC电流进行传输，抗干扰性强。
4.接线
补偿导线布线必须远离电源线和干扰源。在无法避免交叉的地方，尽量交叉而不是平行。
5.屏蔽补偿线
为了提高热电偶连接线的抗干扰性，可以采用屏蔽补偿线。对于现场干扰源多的场合，效果较好。但屏蔽层必须严格接地，否则屏蔽层不仅起不到屏蔽作用，反而会增强干扰。
热电偶补偿线的工作原理可以从热电偶的测温原理中得知。热电偶产生的热电势与热端(也叫测量端)和参比端(也叫冷端)的热电势有关。只有当参考端温度t1为零或恒定时，热电势才是热端温度的单值函数(见图1)。如果没有补偿，热电偶的参考终端温度和仪器终端温度t2之间的温差T1-t2越大，测量误差越大。因为大部分热电偶的热电势与温度的关系近似为线性，所以引起的测量误差近似等于上述温差。以K号镍铬镍硅热电偶为例。当t1=50，t2=20时，如果热端温度为1000，则显示温度仅为969，误差为31。
在实际应用中，由于热电偶参考端的接线盒通常暴露在大气中，温度变化很大。如果不采取措施，接线盒内的温度既不能为零，也不能保持一定的温度恒定，从而造成测量误差。因为与热电偶连接的二次仪表(如监视器和记录仪)和I/O卡配有环境温度补偿，所以这些设备和热电偶之间的连接点(即仪表端子)的温度t2可以得到补偿。因此，关键是如何补偿热电偶的参考端温度t1。目前参考端补偿方法有很多，如恒温法、补偿电桥法、补偿热电偶法、补偿导线法等。但最常用的方法是补偿线法。
在一定温度范围内，热电性能与热电偶非常接近的导体称为热电偶的补偿导体。
根据热电偶中间温度定律，热电偶测温电路的总电位值只与热端和参比端的温度有关，不受中间温度变化的影响。因此，可以用与热电偶材料相匹配的补偿线代替需要延长的贵重热电偶材料，将参比端从热电偶接线盒延长到仪表端子，用补偿线补偿原参比端温度。
补偿线除了减少测量误差外，还有以下优点：可以提高热电偶测温电路的物理机械性能，如采用多股线芯或小直径补偿线，提高电路的灵活性，连接方便，容易屏蔽外界干扰；可以降低测量线成本。
补偿导线分类
原则上可以分为延伸型和补偿型。延伸型合金丝的标称化学成分与匹配热电偶相同，所以热电势相同，在模型中用‘X’表示，而补偿型合金丝的标称化学成分与匹配热电偶不同，但在其工作温度范围内，热电势接近匹配热电偶的热电势标称值，在模型中用‘C’表示。
补偿精度可分为普通水准仪和精密水准仪，精密水准仪补偿后的误差只有普通水准仪的一半，通常用于测量精度要求高的地方。例如，S和R分度号的补偿线公差，精密级为2.5，普通级为5.0；K和N刻度数的补偿线的公差，精密级为1.5，普通级为2.5。在模型中，没有标记标准等级，精度等级用“S”表示。
按工作温度可分为通用型和耐热型。一般工作温度为0 ~ 100(少数为0 ~ 70)。耐热工作温度为0 ~ 200。
此外，线芯可分为单股和多芯(软线)补偿线，按是否使用屏蔽层可分为普通和屏蔽补偿线，以及防爆场合专用于本质安全型电路的补偿线。
热电偶补偿线使用注意事项1、补偿线与热电偶的匹配
具有不同刻度数的补偿线只能与具有相同刻度数的热电偶一起使用，否则它们可能补偿不足或补偿过度。普通热电偶在100和200时补偿的热电势值见表1:
当我们使用K分位数的补偿导线和N分位数的热电偶时，会造成过补偿，显示温度会很高。另一方面，使用带有K号热电偶的N号补偿线会导致补偿不足和显示温度低。
2、补偿导线索引号和极性的判断
有时可以根据数据中所列补偿导线的材料、绝缘层和护套颜色来判断，但由于新旧标准和IEC s
最可靠最常用的方法是测试，即剥去补偿线两端的绝缘层，将两根线绞在一起做成热电偶的热端，放入沸水中。两根导线的另一端接一个直流电位器(不应该接动圈直读毫伏表，因为测量时取电流时读数低)。将测得的热电势与表1比较，最接近的是补偿线的刻度数，根据电位器的正负极可以确定补偿线的极性。因为补偿丝组成的热电偶参考端的温度不一定是0，比如20，测得的热电势低于参考端的0。例如，如果参考温度约为20，测量值在3.9280.150毫伏范围内，则可以判断补偿导线的指数为K.3.928为K级热电偶在100和20时的热电势之差，0.150为K级普通补偿导线的公差。
3、补偿导线仪表板接线点的位置
我们知道，补偿线只是延伸热电偶的参考端来移动参考端的位置。延伸的参考端的温度应该是恒定的，或者配备有自动补偿参考端温度的装置，否则测量误差仍然可能由新的参考端的温度变化引起。
例如，在仪表板中接线时，接线端子处的温度高于仪表板接线端子处的温度，因为常用的盘式显示器和记录器本身是电加热的。热电偶的补偿导线引入仪表板时，如果连接到仪表板的接线端子上，而仪表板的接线端子又用铜线与仪表的接线端子连接，就会因上述温差而引起测量误差。因此，最好将补偿线跨过仪表板的端子直接连接到仪器的端子上。
4、补偿导线的线路电阻
对于早期配备热电偶的动圈式仪表，线电阻有两个要求，5和15。当热电偶安装在远离动圈表的地方，或者使用刻度数为K、N、E、J、T的补偿线时，线电阻较大，需要注意选择截面较大的补偿线。例如，当选用外接15线电阻e分位数的动圈式仪表时，补偿导线的截面为1.0 mm2、2.5 mm2，对应的单位长度线电阻分别为1.25/m和0.5/m，则补偿导线的最大允许长度仅为12 m和30 m.如果设计时不小心，这个长度很容易超过，造成测量误差。
5、R，S热电偶补偿线
热电偶也叫Pt-Rh-Pt，有两个分度号R和S，分别代表Pt-Rh-13- Pt和Pt-Rh-10- Pt热电偶。前者在国内使用较少，但其热电势较大(R和S刻度热电偶在1600时的热电势分别为18.849mV和16.777 mV)。在低温段100时基本相同(R和S刻度数的热电势分别为0.647 mV和0.646 mV)，在200时略有不同(R和S刻度数的热电势分别为1.467 mV和1.441mV)，所以目前国内市场通用R和S刻度数的补偿线。例如，如果将市场上通常购买的S刻度数的补偿线用于R刻度数的热电偶，则在100以下没有误差。即使热电阻补偿线的极限温度为200，热电偶热端温度分别为600、1000和1300时，引起的误差也只有2.5、2.2和2.0。
这可以看作是第一节的特例。
常用的热电偶中，R和S刻度数的补偿丝精度最低，但从温度范围来看，在0 ~ 60范围内误差很小，在100 ~ 150范围内误差比较大。当测量
之前说了这么多，都说热电偶参考端的温度要用补偿丝来补偿，但是在常用的热电偶中，指数为B的双铂铑(铂铑30-铂铑6)热电偶是个例外，它没有专门的补偿丝，或者换句话说，实际应用中一般不需要使用补偿丝。
双铂铑热电偶常用于1300~1600温度范围内的温度测量(铂铑铂热电偶通常用于1300的温度范围)，其在低温范围内的热电势低得惊人，例如100时的热电势仅为0.033mV，200时为0.178mV，与整个测温范围(0~1800)的热电势相同。例如热端温度为1300和1600时，如参考端温度t1=100，误差为3.0，t1=120时，误差为5和0，均满足使用普通补偿导线5的要求。但值得注意的是，当t1=200时，可能会造成16.3的误差。因此，对于双铂铑热电偶，虽然正常情况下不使用补偿丝，但限制条件是参考端温度t1120，否则会造成较大误差。
在不常用的热电偶中，Ni-Co-Ni-Al热电偶的热电势在200以下几乎为零，不需要使用补偿丝，而Ni-Fe-Ni-Cu热电偶的热电势在50以下很小，在这个温度范围内不需要使用补偿丝。
结论热电偶补偿线的介绍到此结束。希望这篇文章能让你对热电偶补偿线有更全面的了解。
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