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熱電偶溫度補償原理及方法

關于冷端補償?shù)膸讉€常見問題:

 ?。?、補償導線補償?shù)氖菧y溫元件接線處溫度與控制室溫度之差;

 ?。病⒀a償電路補償?shù)氖强刂剖覝囟扰c需要固定的理論上的冷端溫度之差;

  3、熱電偶及補償導線用反了的后果。例如:

 (1)、當熱電偶與補償導線連接處的溫度高于控制室溫度時,補償導線的補償電勢為正,應該是熱電偶產(chǎn)生的熱電勢加上補償導線產(chǎn)生的補償電勢,接反了相當于加上了一個負值會使指示偏低;

?。?)、當熱電偶與補償導線連接處的溫度低于控制室溫度時, 補償導線的補償電勢為負,應該是熱電偶產(chǎn)生的熱電勢減去補償導線產(chǎn)生的補償電勢,接反了相當于減去了一個負值會使指示偏高;

 (3)、當熱電偶與補償導線連接處的溫度等于控制室溫度時,補償導線的補償電勢為零,對測量不產(chǎn)生影響(也就是顯示室溫)。

    熱電偶溫度變送器或卡件,都有溫度補償電路。其作用是根據(jù)熱電偶中間溫度定律-“熱電偶回路兩接點(溫度為T、T0)間的熱電勢,等于熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數(shù)和。Tn稱中間溫度”。在熱電偶冷端溫度產(chǎn)生一個溫度為Tn、T0時的熱電勢。來對熱電偶冷端溫度的不確定進行補償。它實質(zhì)上,就是能產(chǎn)生一個隨參考端環(huán)境溫度變化而變化的直流毫伏信號。把它串接在熱電偶測量回路中測溫時,就可以使參考端溫度得到自動補償。

  采用熱電偶冷端補償電路的根本原因,在于冷端溫度的不確定。雖然熱電偶的分度標準是以零度為基準的;雖然通常以冷端為零度作為基準來解釋溫度補償原理。但在實際上,如果冷端溫度可以固定下來,則只需計算出T(T,To)和T(T,Tn)之間的差值,在指示過程中人為制造一個相反的誤差,來抵消冷端溫度不為零會帶來誤差。就可以得到正確的測量值。

  所以冷端補償電路在溫度補償中,不一定非要以零度作為基準。同時,熱電偶的冷端補償電路往往有一個適應范圍,超出這個范圍就無法滿足補償?shù)囊蟆倪m應環(huán)境,降低成本,簡化線路,減小體積等多方面因素出發(fā),選擇一個適合的,不為零的溫度點作為冷端補償電路的補償基準,就成為一種常見的做法。這個冷端補償電路的補償基準,稱為補償電路的補償溫度。每臺有冷端補償功能的儀表或卡件,都有這個指標。(如果沒有標出則默認為0℃,常見于帶冷端補償?shù)臏囟戎甘緝x和溫度變送器。

什么叫冷端補償

    熱電偶產(chǎn)生的熱電勢取決于其兩端的溫度,只有在冷端溫度保持恒定時,其輸出的熱電勢才是測量端(熱端)溫度的單值函數(shù)。而且,工程技術上廣泛使用的熱電偶分度表和根據(jù)分度表刻劃的測溫顯示儀的刻度都是根據(jù)冷端溫度為0°C而制作的。因此,對它的冷端溫度須進行補償,才能保證熱電偶測量精度。熱電偶冷端溫度的補償方法很多。在工業(yè)儀表和生產(chǎn)現(xiàn)場中,常規(guī)補償方法有冷端溫度補償法和補償電橋法。


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