热电式传感器的热电偶冷端温度补偿：

Question

如题所述

Answer 1

1.补偿原因：
①从前述分析可知，只有当热电偶冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度得单值函数；
②实际应用中，由于冷端暴露在空气中，往往和工作端又比较接近，故冷端温度易波动；
2.补偿方法：
⑴补偿导线法：
目的：
使冷端远离工作端，和测量仪表一起放到恒温或温度波动小的地方。
手段：
①延长热电偶的长度：安装不便，费用高；
②采用补偿导线，要求：
a.在0～100℃范围内和所连接的热电偶有相同的热电性能；
b.材料是廉价金属
注意：
①冷端需有自动补偿装置，补偿导线才有意义，且连接处<100℃；
②补偿导线不能选错，如：
铂铑-铂热电偶：补偿线用铜-镍铜；
镍铬-镍硅热电偶：补偿线用铜-康铜；
⑵冷端温度计算校正法：
①热电势修正法：
冷端温度不为零时，运用热电偶分度表修正，修正方法如前例所述。
②温度修正法：
设：T’为仪表指示温度；T0为冷端温度；
则：被测实际温度T为：T=T’+k T0
式中：k为热电偶修正系数，和热电偶的种类和测温范围相关，有表可查。
例：在前例中
解：指示温度：T’=946℃；(当E(T,T0)=39.17mV时，查分度表可得)
冷端温度： T0 =30℃；
查表底：k=1.00
则实际炉温：T=T’+k T0 = 946℃+ 1.00× 30℃=976℃
和热电势修正法所得炉温相差1℃，此方法在工程上应用广泛。
⑶冰浴法：
冷端用冰水混合物保持在0℃。
特点：
可避免校正的麻烦，但使用不便，多在实验室使用。
（4）补偿电路法：见图所示