熱電偶冷端補償的原理
熱電偶的輸出信號是與溫度直接對應的電壓信號,所以使用起來(lái)是非常簡(jiǎn)單的,只需要選擇配套的儀表就可以了。分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。從熱電效應原理可以得出,其熱電動(dòng)勢與兩端溫度均有關(guān),而分度表是在冷端溫度為0℃的條件下給出的。但在實(shí)際使用的時(shí)候,冷端常??拷粶y物,且受環(huán)境溫度的影響,其溫度沒(méi)辦法保持在0℃,這樣就產(chǎn)生了測量誤差。
熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數的差,而不是熱電偶冷端與工作端溫度差的函數。當熱電偶的材料是均勻的時(shí)候,與熱電偶的長(cháng)度和直徑是無(wú)關(guān)的,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān)。當熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一,熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。
建議采取相應的措施來(lái)進(jìn)行補償或修正,常用的方法有冷端恒溫法、補償電橋法、補償導線(xiàn)法、計算修正法等幾種。補償導線(xiàn)是在一定溫度范圍內(0~100℃)具有與所匹配熱電偶熱電動(dòng)勢相同標稱(chēng)值的一對帶有絕緣層的導線(xiàn),用它們連接熱電偶與測量裝置,用于補償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。