一、概述

　　由熱電偶的測溫原理可知，熱電偶產生的熱電勢與熱端（又稱測量端）、參比端（又稱冷端）的熱電勢有關，只有參比端溫度t1 為零或恒定不變，熱電勢才是熱端溫度的單值函數。如果不補償的話，則熱電偶的參比端溫度與儀表接線端溫度t2間的溫差t1-t2越大，測量誤差也越大。由于大多數熱電偶的熱電勢與溫度的關系近似線性，所以造成的測量誤差大致等于上述溫差。以K 分度號的鎳鉻-鎳硅熱電偶為例，當t1=50℃，t2=20℃時，如熱端溫度為1000℃，則顯示溫度僅969℃，誤差達31℃。

　　實際應用時，由于熱電偶參比端的接線盒通常暴露在大氣中，溫度變化較大，如不采取措施，接線盒內溫度既不可能為零，也不可能保持某個溫度恒定不變，由此引起測量誤差。由于與熱電偶相連的二次儀表（如顯示器、記錄儀）、I/O插卡等均帶環境溫度補償，可對這些裝置與熱電偶的接線點（即儀表接線端）溫度t2進行補償。由此可見，關鍵是如何對熱電偶的參比端溫度t1 進行補償。目前有多種參比端補償方法，如恒溫法、補償電橋法、補償熱電偶法、補償導線法等，但最常用的就是補償導線法。

　　本文首先敘述補償導線的原理和分類，然后介紹補償導線應用中通常需要了解的幾個問題。

　　二、補償導線的工作原理

　　在一定溫度范圍內，熱電性能與熱電偶熱電性能很相近的導線稱為熱電偶的補償導線。

　　按熱電偶中間溫度定則，熱電偶測溫回路的總電勢值只與熱端和參比端的溫度有關，而不受中間溫度變化的影響，所以可用與熱電偶材料相匹配的補償導線來代替需要延伸的貴重熱電偶材料，將參比端由熱電偶接線盒延伸到儀表接線端，由補償導線對原參比端溫度進行補償。

　　補償導線除了可減少測量誤差外，還有以下優點：可改善熱電偶測溫線路的物理性能和機械性能，如采用多股線芯或小直徑補償導線可提高線路的柔韌性，使連接方便，也易于屏蔽外界干擾；可降低測量線路成本。

　　三、補償導線的分類

　　從原理上分延長型和補償型，延長型其合金絲的名義化學成分與配用的熱電偶相同，因而熱電勢也相同，在型號中以“X”表示，補償型其合金絲名義化學成分與配用的熱電偶不同，但在其工作溫度范圍內，熱電勢與所配用熱電偶的熱電勢標稱值相近，在型號中以“C”表示。

　　從補償精度分普通級和精密級，精密級補償后的誤差大體上只有普通級的一半，通常用在測量精度要求較高的地方。如S、R分度號的補償導線，精密級的允差為±2.5℃，普通級的允差為±5.0℃;K 、N分度號的補償導線，精密級的允差為±1.5℃，普通級的允差為±2.5℃。在型號中普通級的不標，精密級的加“S”表示。

　　從工作溫度分一般用和耐熱用，一般用工作溫度為0 ~ 100℃（少數為0 ~ 70℃）;耐熱用工作溫度為0 ~ 200℃。

　　此外，可以線芯多少分為單股和多芯（軟線）補償導線，以是否帶屏蔽層分為普通型和屏蔽型補償導線，還有專用于防爆場合的本質安全電路用的補償導線。

　　四、補償導線型號大全

　　補償導線的電勢、允差

　　補償導線的線芯截面、股數、單線直徑及絕緣層、護層和外徑尺寸

　　五、補償導線型號顏色對照

　　六、補償導線如何選用和注意事項

　　1、補償導線的選擇

　　補償導線一定要根據所使用的熱電偶種類和所使用的場合進行正確選擇。例如，k型偶應該選擇k型偶的補償導線，根據使用場合，選擇工作溫度范圍。通常kx工作溫度為-20～100℃，寬范圍的為-25～200℃。普通級誤差為±2.5℃，精密級為±1.5℃。

　　2、接點連接

　　與熱電偶接線端2個接點盡可能近一點，盡量保持2個接點溫度一致。與儀表接線端連接處盡可能溫度一致，儀表柜有風扇的地方，接點處要保護不要使得風扇直吹到接點。

　　3、使用長度

　　因為熱電偶的信號很低，為微伏級，如果使用的距離過長，信號的衰減和環境中強電的干擾偶合，足可以使熱電偶的信號失真，造成測量和控制溫度不準確，在控制中嚴重時會產生溫度波動。

　　根據我們的經驗，通常使用熱電偶補償導線的長度控制在15米內比較好，如果超過15米，建議使用溫度變送器進行傳送信號。溫度變送器是將溫度對應的電勢值轉換成直流電流傳送，抗干擾強。

　　4、布線

　　補償導線布線一定要遠離動力線和干擾源。在避免不了穿越的地方，也盡可能采用交叉方式，不要平行。

　　5、屏蔽補償導線

　　為了提高熱電偶連接線的抗干擾性，可以采用屏蔽補償導線。對于現場干擾源較多的場合，效果較好。但是一定要將屏蔽層嚴格接地，否則屏蔽層不僅沒有起到屏蔽的作用，反而增強干擾。

　　七、補償導線型號舉例

　　型號舉例：

　　1、一般用普通級KX型有屏蔽截面為1.0mm2，表示為：KX-GWP 2×1.0mm2

　　2、耐熱用普通級EX型有屏蔽軟結構截面為1.5mm2，表示為： EX-HFBRP 2×1.0mm2（聚四氟乙烯、玻璃絲絕緣及護套繞包型）

　　3、耐熱用普通級KX型有屏蔽截面為1.0mm2，表示為： KX-HFFP 2×1.0mm2（聚全氟乙丙烯絕緣及護套擠出型）

　　結構代號和溫度使用范圍：