熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線是一對(duì)化學(xué)成分不同的金屬導(dǎo)線，在一定溫度范圍內(nèi)與其所配接的熱電偶具有相同的溫度———熱電勢(shì)關(guān)系。熱電偶與二次儀表之間利用補(bǔ)償導(dǎo)線連接，如果極性接得正確，就相當(dāng)于熱電極延長，使熱電偶的冷端延長到溫度較低（最理想的溫度是0℃）且穩(wěn)定的場合，以便進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償，從而達(dá)到精確測(cè)溫的目的。而補(bǔ)償導(dǎo)線的價(jià)格卻比相應(yīng)的熱電極便宜得多。

　　下面介紹一下補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶是否匹配的相關(guān)問題。

　　1、補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶反接

　　如果將補(bǔ)償導(dǎo)線的正負(fù)極與熱電偶正負(fù)極接反，而熱電偶的正負(fù)極與儀表的正極連接是正確的，以K型偶為例見下圖所示。這種錯(cuò)誤在應(yīng)用中比較普遍，因?yàn)檫B接后，被控制對(duì)象的溫度變化趨勢(shì)與顯示儀表是一致的。加之目前熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線產(chǎn)品很多標(biāo)注不規(guī)范，難以辨認(rèn)；有些甚至是生產(chǎn)廠家將顏色標(biāo)錯(cuò)。下面分析由于這種情況所產(chǎn)生的誤差。

　　如果正確連接，儀表所接收的總熱電勢(shì)為

　　因?yàn)檫B接的錯(cuò)誤，根據(jù)中間導(dǎo)體定律，儀表所接收的總熱電勢(shì)為

　　對(duì)于KX延伸型補(bǔ)償導(dǎo)線，有

　　計(jì)算，儀表測(cè)量值由此產(chǎn)生誤差為

　　一般工業(yè)爐附近的溫度，至少比控制間的溫度高8℃。那么由此產(chǎn)生誤差正好是補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償值的2倍。對(duì)于K型偶，微分電勢(shì)值基本在40℃/（μV）左右，測(cè)量溫度大約比實(shí)際溫度低16℃。如果控制溫度設(shè)定在600℃，實(shí)際溫度應(yīng)該在616℃左右。

　　從上面的分析可以看出，當(dāng)熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線正負(fù)極接反，不僅沒有起到補(bǔ)償作用，誤差比不接補(bǔ)償導(dǎo)線還增加一倍，因此補(bǔ)償導(dǎo)線在連接時(shí)一定要注意極性。

　　如果不能確定熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線極性時(shí)，可以取一段補(bǔ)償導(dǎo)線，將一端絕緣去掉后擰在一起，放在熱水杯中，用普通萬用表直流電壓量程最低檔測(cè)量另一端的2根線，萬用表上會(huì)顯示測(cè)量電壓的正負(fù)，信號(hào)的正極為補(bǔ)償導(dǎo)線的正極。

　　2、補(bǔ)償導(dǎo)線的選材與熱電偶的要求不符

　　有的測(cè)溫現(xiàn)場采用的是鎳鉻—鎳硅熱電偶，而卻配用了鎳鉻—考銅或鉑銠—鉑熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線。這均不能發(fā)揮其正確的補(bǔ)償作用，前者導(dǎo)致過補(bǔ)償，實(shí)際爐溫低于儀表的指示值，后者導(dǎo)致欠補(bǔ)償，實(shí)際爐溫高于儀表的指示值。設(shè)熱電偶接線盒處的溫度tn為100℃，而補(bǔ)償導(dǎo)線與儀表的接線端處溫度t0為0℃，在此情況下，熱電偶所需的

　　補(bǔ)償電勢(shì)為eab（100，0）=4.095mv，前者補(bǔ)償導(dǎo)線的補(bǔ)償電勢(shì)應(yīng)為ea′b′（100，0）=6.317mv，則過補(bǔ)償2.222mv，后者的補(bǔ)償電勢(shì)為ea′b′（100，0）=0.645mv，則欠補(bǔ)償為3.450mv，產(chǎn)生的補(bǔ)償差值相當(dāng)大。

　　3、補(bǔ)償導(dǎo)線長度不足引起導(dǎo)線混用

　　加熱設(shè)備距儀表柜比較遠(yuǎn)，補(bǔ)償導(dǎo)線長度有限用普通銅導(dǎo)線代替，會(huì)出現(xiàn)欠補(bǔ)償?shù)那闆r，見上圖圖所示。圖中（a）的欠補(bǔ)償電勢(shì)為ea′b′（tn，tn′），所出現(xiàn)的補(bǔ)償差值均難以實(shí)際測(cè)出。

　　在上述情況下如采用熱電偶橋式溫度補(bǔ)償器，不僅可以解決補(bǔ)償導(dǎo)線長度不足的問題，而且溫度的補(bǔ)償也可定值（20℃），二次儀表表示值只要按20℃進(jìn)行補(bǔ)償即可。但這只適用于不具有熱電偶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償部件的儀表，如動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀、計(jì)算機(jī)等，但溫度補(bǔ)償器所處的環(huán)境溫度不得高于50℃。

　　4、熱電偶接線盒的溫度過高

　　有的鹽浴爐采用直型熱電偶接線盒的溫度高達(dá)200℃以上，雖也采用了補(bǔ)償導(dǎo)線，但已超出規(guī)定溫度范圍，其補(bǔ)償效果受到嚴(yán)重影響，所產(chǎn)生的補(bǔ)償差值難以估計(jì)，只能采用現(xiàn)場校對(duì)的辦法進(jìn)行比較，在此情況下，需改換直角形熱電偶，其接線盒可免受鹽浴液面的直接熱輻射作用。

　　注意事項(xiàng)

　　①補(bǔ)償導(dǎo)線的選擇

　　補(bǔ)償導(dǎo)線一定要根據(jù)所使用的熱電偶種類和所使用的場合進(jìn)行正確選擇。例如，K型偶應(yīng)該選擇K型偶的補(bǔ)償導(dǎo)線，根據(jù)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（25200℃。普通級(jí)誤差為±25℃，精密級(jí)為±15℃。

　　②接點(diǎn)連接

　　與熱電偶接線站2個(gè)接點(diǎn)盡可能近一點(diǎn)，盡量保持接點(diǎn)溫度一致。與儀表接線端連接處盡可能溫度致，儀表柜有風(fēng)扇的地方，接點(diǎn)處要保護(hù)不要使風(fēng)扇直吹到接點(diǎn)。

　　③使用長度

　　因?yàn)闊犭娕嫉男盘?hào)很低，為μV級(jí)，如果使用的距離過長，信號(hào)的衰減和環(huán)境中強(qiáng)電的干擾偶合，足可以使熱電偶的信號(hào)失真，造成測(cè)量和控制溫度不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度波動(dòng)。

　　通常使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的長度控制在15m內(nèi)比較好，如果超過15m，建議使用溫度變送器進(jìn)行傳送信號(hào)。溫度變送器是將溫度對(duì)應(yīng)的電熱值轉(zhuǎn)換成直流電流傳送，抗干擾強(qiáng)。

　　④布線

　　補(bǔ)償導(dǎo)線布線一定要遠(yuǎn)離動(dòng)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

　　⑤屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線

　　為了提高熱電偶連接線的抗干擾性，可以采用屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線。對(duì)于現(xiàn)場干擾源較多的場合，效果較好。但是一定要將屏蔽層嚴(yán)格接地，否則屏蔽層不僅沒有起到屏蔽的作用，反而增強(qiáng)干擾。

　　結(jié)論

　　目前，熱電偶這一測(cè)溫裝置在工業(yè)測(cè)溫中被廣為應(yīng)用，但必須配接相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線，正負(fù)極務(wù)必連接正確，這樣才可獲得預(yù)期的補(bǔ)償效果，否則，得不償失，會(huì)造成難以彌補(bǔ)的損失。此外，應(yīng)用有足夠長的補(bǔ)償導(dǎo)線。