热电偶的冷端补偿方法有(热电偶的冷端补偿方法有哪些各自的原理是什么)

热电偶冷端怎么补偿

热电偶测温时要进行冷端温度补偿，因为热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定；热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差。因此，常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。

1．冷端恒温法

一般热电偶定标时冷端温度以0℃为标准。因此，常常将冷端置于冰水混合物中，使其温度保持为恒定的0℃。在实验室条件下，通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中，然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中，是冷端保持0℃。

2．冷端温度校正法

由于热电偶的温度分度表是在冷端温度保持在0℃的情况下得到的，与它配套使用的测量电路或显示仪表又是根据这一关系曲线进行刻度的，因此冷端温度不等于0℃时，就需对仪表指示值加以修正。如冷端温度高于0℃，但恒定于t0℃,则测得的热电势要小于该热电偶的分度值，为求得真实温度，可利用中间温度法则，即用下式进行修正：

E（t,0）= E（t,t1）+ E（t1,0）

3．补偿导线法

为了使热电偶冷端温度保持恒定（最好为0℃），可将热电偶做的很长，使冷端远离工作端，并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便，而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此，一般使用一种称为补偿导线的连接线将热电偶冷端延伸出来。这种导线在一定温度范围内（0～150℃）具有和所连接的热电偶相同的热电性能，若是用廉价金属制成的热电偶，则可用其本身的材料作为补偿导线，将冷端延伸到温度恒定的地方。

补偿导线在使用中注意事项

（1）补偿导线的选择

补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常kx工作温度为-20～100℃,宽范围的为-25～200℃。普通级误差为±2.5℃,精密级为±1.5℃。

（2）接点连接

与热电偶接线端2个接点尽可能近一点,尽量保持2个接点温度一致。与仪表接线端连接处尽可能温度一致,仪表柜有风扇的地方,接点处要保护不要使得风扇直吹到接点。

（3）使用长度

因为热电偶的信号很低,为微伏级,如果使用的距离过长,信号的衰减和环境中强电的干扰偶合,足可以使热电偶的信号失真,造成测量和控制温度不准确,在控制中严重时会产生温度波动。

根据我们的经验,通常使用热电偶补偿导线的长度控制在15米内比较好,如果超过15米,建议使用温度变送器进行传送信号。温度变送器是将温度对应的电势值转换成直流电流传送,抗干扰强。

（4）布线

补偿导线布线一定要远离动力线和干扰源。在避免不了穿越的地方,也尽可能采用交叉方式,不要平行。

（5）屏蔽补偿导线

为了提高热电偶连接线的抗干扰性,可以采用屏蔽补偿导线。对于现场干扰源较多的场合,效果较好。但是一定要将屏蔽层严格接地,否则屏蔽层不仅没有起到屏蔽的作用,反而增强干扰。

4．补偿电桥法

补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。补偿电桥现已标准化。不平衡电桥（即补偿电桥）是由电阻R1、R2、R3和RCu组成。其中R1=R2=R3=1 ；Rs是用温度系数很小的锰铜丝绕制而成的；RCu是有温度系数较大的铜线绕制而成的补偿电阻，0℃时，RCu=1 ；Rs的值可根据所选电偶的类型计算确定。此桥串联在热电偶测量回路中，热电偶冷端与电阻RCu感受相同的温度，在某一温度下（通常取0℃）调整电桥平衡，使R1=R2=R3=RCu。当冷端温度变化时，RCu随温度改变，破坏了电桥平衡，产生一不平衡电压△U，此电压则与热电势相叠加，一起送入测量仪表。适当选择Rs的数值，可是电桥产生的不平衡电压△U在一定温度范围内基本上能补偿由于冷端温度变化而引起的热电势变化值。这样，当冷端温度有一定变化时，仪表仍然可给出正确的温度示值。

冷端补偿方法中哪一个适合实验室操作使用

水浴法，水浴法将通过补偿导线延仲出来的冷端分别插入装有变压器油的试管中，把试管放入装衬冰水混合物的容器中，可使冷端温度保持0摄氏度。这种方法在实际生产中不适用，多用于实验室。

采用补偿导线可以将热电偶的冷端延伸到温度较为稳定的地方但延伸后的冲端温度一般还不是0摄氏度。而热电偶的分度求是在冷端温度为0摄氏度时得到的，热电偶所用的配套仪表也是以冷端温度为0摄氏度进行刻度的。为了保证测量的难确性，在使用热电偶时，只有将冷端温度保持为0摄氏度，或者是进行—定的修正才能得出被确的测量结果。这样做，就叫做热电偶的冷端温度补偿。

热电偶的冷端补偿方法有哪几种

冰点槽法、计算修正法、补正系数法、零点迁移法、补偿器法、软件处理法等。

1、冰点槽法就是把热电偶的冷端放入冰水混合物容器里，使T0=0℃。这种办法仅限于在科学实验中使用。为了避免冰水导电引起两个连接点短路，必须把连接点分别置于两个玻璃试管里，浸入同一冰点槽，使相互绝缘。

2、零点迁移法

在测量结果中人为地加一个恒定值，因为冷端温度稳定不变，电动势EAB（TH,0）是常数，利用指示仪表上调整零点的办法，加大某个适当的值而实现补偿。

3、补偿器法

利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因冷端温度变化而引起热电势的变化值。

扩展资料：

冷端补偿方法的影响因素：

一旦建立了冷端补偿方法，补偿输出电压必须转换成相应的温度。一种简单的方法既是使用NBS提供的查找表，用软件实现查找表需要存储器，但查找表对于连续的重复查询提供了一种快速、精确的测量方案。将热电偶电压转换成温度值的另外两种方案比查找表复杂一些，这两种方法是：

（1）利用多项式系数进行线性逼近。

（2） 对热电偶输出信号进行模拟线性化处理。软件线性逼近只是需要预先确定多项式系数，不需要存储，因而是一种更通用的方案。缺点是需要较长时间解多阶多项式，多项式阶数越高，处理时间越长，特别是在温度范围较宽的情况下。多项式阶数较高时，查找表相对提供了一种精度更高、更有效温度测量方案。

出现软件测试方案之前，模拟线性化常被用来将测量电压转换成温度值（除了人工查找表检索外）。这种基于硬件的方法利用模拟电路修正热电偶响应的非线性。其精度取决于修正逼近多项式的阶数，在目前能够测试热电偶信号的万用表中仍采用这种方法。

参考资料来源：百度百科-冷端补偿方法

参考资料来源：百度百科-热电偶

热电偶传感器冷端补偿一般有哪些方法

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。

热电偶的冷端补偿通常采用在冷端串联一个由热电阻构成的电桥。电桥的三个桥臂为标准电阻，另外有一个桥臂由（铜）热电阻构成。当冷端温度变化（比如升高），热电偶产生的热电势也将变化（减小），而此时串联电桥中的热电阻阻值也将变化并使电桥两端的电压也发生变化（升高）。如果参数选择得好且接线正确，电桥产生的电压正好与热电势随温度变化而变化的量相等，整个热电偶测量回路的总输出电压（电势）正好真实反映了所测量的温度值。这就是热电偶的冷端补偿原理。

热电偶的冷端补偿原理都有哪些？

热电偶冷端补偿方法有哪些:恒温法;热电势计算修正法;温度校正法;热电偶补偿法;电桥补偿法.

1.恒温法：这种方法是把热电偶冷端放在温度为0℃的容器中，容器内装有冰屑和清洁水的混合物，在标准大气压下冰、水共存时其温度为0℃。此时热电偶输出的热电势准确地与分度值相一致，恒温法只适用于实验室作精密测量。

2.热电势计算修正法：实际测温工作中，保持冷端溢度为or很不方便，但可使冷端保持在某一恒定的温度℃。这时可采取热电势修正法。

这种方法的前提是保持冷端温度恒定，不然是无法进行修正的保持玲端恒足常采用以下方法。

(1)冷端放在用自动控制原理加热的恒漫容器中，该方法简单。

(2)冷端放人盛油的容器内，利用油的热情性保持接近室温。

(3)自然恒温法：即把冷端引人到温度比较稳定的环境中。如把冷端放在固定的铁盒内。将铁盒深埋地下或置于8A度变化比较小的流动水冷却装置甲。利用铁盒较大的热容贵特性，使冷端温度变化甚微或缓慢。

3.温度校正法：这是一种在现场测量中常采用的一种不需把冷端温度换算成热电势的修正方法•当热电偶冷端温度时，热电偶输出的热电势比EAa(℃。℃o)小，该热电势输人仪表后，仪表的指示温度℃，与被测的真实温度之间差0℃。实际现场测量时。可将显示仪表的机械零点予先加以调整。按温度刻度的仪表，调整至℃。按毫伏刻度的仪表调整至E。因此这种方法又称为仪表机械零点调整法。

4.热电偶补偿法：在热电俩回路中反向申联一支同型号的热电偶。称为补偿热电偶。这里A'。A'为补偿热电偶的热电极，远传式水表其测a端工于恒定的退度℃o处，利用它产生的反向热电势来补偿工作热电偶的冷端热电势。此法常用于多点测盆。

5.电桥补偿法：是在热电偶与显示仪表之间接人一直流不平衡电桥，水表也称为冷端补偿器。它的工作原理是利用不平衡电桥产生的直流电压来补偿热电偶冷端温度变化所引起的热电势变化。

电桥的输出端与热电偶申接。它的三个臂用电阻温度系数很小的锰钢丝绕制，使其值不随退度而变化，另一个臂由电阻温度系数较大的铜钱绕制，其阻值在20℃时此时电桥平衡，桥路输电压Ui6=0。当电桥所处的温度(热电偶冷端)，由℃o升高至介时，热电偶输出的热电势F-4(℃。℃o)将下降至凡(℃。几)，其减少量为：

工业中已有标准的冷端补偿器可供选择，国产冷端补偿器的平衡温度℃o有0℃和20℃两种，其补冷退度可根据需要选定20℃,30℃,40℃等。通过改变限流电阻RS的值来改变流过桥臂的电流，可使同种型号的冷端补偿器与不同类型的热电偶相配合。常用的国产冷端补偿器列于表3-S。

需要指出的是不同的热电偶配用不同型号的冷端补偿器。使用时极性切勿反接，明渠流量计此外，冷端补偿器主要用于热电偶与动圈显示仪表配套的测退系统中，这时，仪表的机械零点应调节到相应的平衡温度上。在应用电子电位差计及数字式仪表的测母线路里已设里温度自动补偿电路。当热电偶与它们组成测温系统时。不必另外配里冷端补偿器。

热电偶温度补偿方法有哪几种？

热电偶温度补偿的方法有:

1．冰浴法：常用在实验室，即把参比端温度恒定在0度。

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。

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。

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。

热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体A和B连接起来，构成一个闭合回路，就构成热电偶。温度t端为感温端称为测量端, 温度t0端为连接仪表端称为参比端或冷端。

当导体A和B的两个执着点t和t0之间存在温差时,就在回路中产生电动势EAB(t,t0), 因而在回路中形成电流,这种现象称为热电效应"。这个电动势称为热电势，热电偶就是利用这一效应来工作的。

热电势的大小与t和t0之差的大小有关.当热电偶的两个热电极材料已知时,由热电偶回路热电势的分布理论知热电偶两端的热电势差可以用下式表示：EAB(t,t0)＝EAB(t)－EAB(t0)式中 EAB(t,t0)－热电偶的热电势； EAB(t)－温度为t时工作端的热电势； EAB(t0)－温度为t0时冷端的热电势。

从上式可看出，当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，因此，只要测出EAB(t,t0)和知道EAB(t0)就可得到EAB(t)，将热电势送入显示仪表进行指示或记录，或送入微机进行处理，即可获得测量端温度t值。

热电偶测温中,冷端温度补偿方法常用的有哪些?

冷端温度补偿方法有什么?常见的有四种方法，冰浴法，公式修正法，校正仪表零点法，补偿电桥法。

采用补偿导线可以将热电偶的冷端延伸到温度较为稳定的地方.但延伸后的冲端温度一般还不是0℃.而热电偶的分度求是在冷端温度为0℃时得到的，热电偶所用的配套仪表也是以冷端温度为0℃进行刻度的。为了保证测量的难确性，在使用热电偶时，只有将冷端温度保持为0℃.或者是进行—定的修正才能得出被确的测量结果。这样做，就叫做热电偶的冷端温度补偿。常用的冷端温度补偿方法有：

①冰浴法。将通过补偿导线延仲出来的冷端分别插入装有变压器油的试管中，把试管放入装衬冰水混合物的容器中，可使冷端温度保持0℃。这种方法在实际生产中不适用，多用于实验室。

②公式修正法。根据公式(3-2)，将测得的热电势EAB(t,to).和查分度表所得的热电势EAB(t,to)相加，便可得到文际温度F的热电势EAB(t,to)。再次查分度表，便可求出被测温度t。这种方法只适用于实验空或临时测温，齐连续测量中不实用。

③校正仪表零点法。一般显示仪表木r作时指针均指在零位上(机械零点)。如果热电偶的冷端温度to(室温)较为恒定时，可在测温前.断开测坦电路，将显示仪表的机械零点调整到to上，这相当于把热电势修正嫡预先加在显尔仪表上。当接通测量电路时，显示仪表的指示佰即为实际被测温度。

此法简单易行.在工业上经常使用。如果控制室的室温经常变化，会有一定的测量误差，通常用于测温要求木太高的场合。

④补偿电桥法。当热电偶冷端温度波动较大时，可在补偿导线后面接上补偿电桥(不平衡电桥)，使其产生•不平衡电压△u，来自动补偿热电偶出冷端温度变化而引起的热电势变化。