一、概述

　　由熱電偶的測(cè)溫原理可知，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與熱端（又稱測(cè)量端）、參比端（又稱冷端）的熱電勢(shì)有關(guān)，只有參比端溫度t1 為零或恒定不變，熱電勢(shì)才是熱端溫度的單值函數(shù)。如果不補(bǔ)償?shù)脑?，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(cè)量誤差也越大。由于大多數(shù)熱電偶的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系近似線性，所以造成的測(cè)量誤差大致等于上述溫差。以K 分度號(hào)的鎳鉻-鎳硅熱電偶為例，當(dāng)t1=50℃，t2=20℃時(shí)，如熱端溫度為1000℃，則顯示溫度僅969℃，誤差達(dá)31℃。

　　實(shí)際應(yīng)用時(shí)，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(nèi)溫度既不可能為零，也不可能保持某個(gè)溫度恒定不變，由此引起測(cè)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(huán)境溫度補(bǔ)償，可對(duì)這些裝置與熱電偶的接線點(diǎn)（即儀表接線端）溫度t2進(jìn)行補(bǔ)償。由此可見，關(guān)鍵是如何對(duì)熱電偶的參比端溫度t1 進(jìn)行補(bǔ)償。目前有多種參比端補(bǔ)償方法，如恒溫法、補(bǔ)償電橋法、補(bǔ)償熱電偶法、補(bǔ)償導(dǎo)線法等，但最常用的就是補(bǔ)償導(dǎo)線法。

　　本文首先敘述補(bǔ)償導(dǎo)線的原理和分類，然后介紹補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)用中通常需要了解的幾個(gè)問題。

　　二、補(bǔ)償導(dǎo)線的工作原理

　　在一定溫度范圍內(nèi)，熱電性能與熱電偶熱電性能很相近的導(dǎo)線稱為熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線。

　　按熱電偶中間溫度定則，熱電偶測(cè)溫回路的總電勢(shì)值只與熱端和參比端的溫度有關(guān)，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(bǔ)償導(dǎo)線來代替需要延伸的貴重?zé)犭娕疾牧?，將參比端由熱電偶接線盒延伸到儀表接線端，由補(bǔ)償導(dǎo)線對(duì)原參比端溫度進(jìn)行補(bǔ)償。

　　補(bǔ)償導(dǎo)線除了可減少測(cè)量誤差外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：可改善熱電偶測(cè)溫線路的物理性能和機(jī)械性能，如采用多股線芯或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)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(cè)量線路成本。

　　三、補(bǔ)償導(dǎo)線的分類

　　從原理上分延長型和補(bǔ)償型，延長型其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶相同，因而熱電勢(shì)也相同，在型號(hào)中以“X”表示，補(bǔ)償型其合金絲名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同，但在其工作溫度范圍內(nèi)，熱電勢(shì)與所配用熱電偶的熱電勢(shì)標(biāo)稱值相近，在型號(hào)中以“C”表示。

　　從補(bǔ)償精度分普通級(jí)和精密級(jí)，精密級(jí)補(bǔ)償后的誤差大體上只有普通級(jí)的一半，通常用在測(cè)量精度要求較高的地方。如S、R分度號(hào)的補(bǔ)償導(dǎo)線，精密級(jí)的允差為±2.5℃，普通級(jí)的允差為±5.0℃;K 、N分度號(hào)的補(bǔ)償導(dǎo)線，精密級(jí)的允差為±1.5℃，普通級(jí)的允差為±2.5℃。在型號(hào)中普通級(jí)的不標(biāo)，精密級(jí)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(shù)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(bǔ)償導(dǎo)線，以是否帶屏蔽層分為普通型和屏蔽型補(bǔ)償導(dǎo)線，還有專用于防爆場(chǎng)合的本質(zhì)安全電路用的補(bǔ)償導(dǎo)線。

　　四、補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)大全

　　補(bǔ)償導(dǎo)線的電勢(shì)、允差

　　補(bǔ)償導(dǎo)線的線芯截面、股數(shù)、單線直徑及絕緣層、護(hù)層和外徑尺寸

　　五、補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)顏色對(duì)照

　　六、補(bǔ)償導(dǎo)線如何選用和注意事項(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(chǎng)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(chǎng)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(jí)誤差為±2.5℃，精密級(jí)為±1.5℃。

　　2、接點(diǎn)連接

　　與熱電偶接線端2個(gè)接點(diǎn)盡可能近一點(diǎn)，盡量保持2個(gè)接點(diǎn)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(fēng)扇的地方，接點(diǎn)處要保護(hù)不要使得風(fēng)扇直吹到接點(diǎn)。

　　3、使用長度

　　因?yàn)闊犭娕嫉?a target="_blank">信號(hào)很低，為微伏級(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，在控制中嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度波動(dòng)。

　　根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，通常使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的長度控制在15米內(nèi)比較好，如果超過15米，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)的電勢(shì)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，不要平行。

　　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(chǎng)干擾源較多的場(chǎng)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。

　　七、補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)舉例

　　型號(hào)舉例：

　　1、一般用普通級(jí)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(jí)EX型有屏蔽軟結(jié)構(gòu)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(hù)套繞包型）

　　3、耐熱用普通級(jí)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(hù)套擠出型）

　　結(jié)構(gòu)代號(hào)和溫度使用范圍：