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熱電偶需要冷端溫度補償的原因和五種溫度補償方法

時間:2021-05-25 作(zuo)者(zhe):普(pu)天同創 閱讀:5878

        從熱電(dian)偶工作原理(li)知,熱(re)電偶熱(re)電勢的(de)大小,不但與測量端的(de)溫度有(you)關,而且還與參比(bi)端的(de)溫度有(you)關,在實際應用(yong)中習慣把熱(re)電偶的(de)參比(bi)端稱為冷端。
        對于已選定的(de)熱電(dian)(dian)偶(ou),當參比端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)恒定時,則(ze)總的(de)熱電(dian)(dian)動勢(shi)(shi)就成為(wei)(wei)測(ce)(ce)量端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)單值(zhi)函數。即一(yi)定的(de)熱電(dian)(dian)勢(shi)(shi)對應著一(yi)定的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du),而熱電(dian)(dian)偶(ou)分(fen)度(du)表中,參比端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)均為(wei)(wei)零(ling)。但在應用(yong)現場,參比端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)千差(cha)萬別(bie),不可能都恒定在零(ling),這(zhe)就會(hui)產生測(ce)(ce)量誤差(cha),為(wei)(wei)了保證測(ce)(ce)量結果的(de)準確性,就要對熱電(dian)(dian)偶(ou)冷端(duan)(duan)進行溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)補償。
        熱(re)電偶常(chang)用的冷端溫度補償方法有哪些?
1、冰浴法
        冰浴(yu)法常用在實驗(yan)室,即把參(can)比端溫度恒定在0℃,但做起來成(cheng)本高(gao)、難度(du)大。
2、冷端溫度校正法
        冷(leng)端溫度(du)(du)校正法常用在要求不高的場合,即當冷(leng)端溫度(du)(du)無法恒定為0℃,就需要(yao)對儀(yi)表的(de)指示值進行修正(zheng)。做起來容易(yi)但誤差較大(da)。
3、補償電橋法
        補償電(dian)(dian)橋法(fa)較少單獨使(shi)用,是利用不平衡電(dian)(dian)橋產(chan)生的電(dian)(dian)勢來補償熱電(dian)(dian)偶冷端溫度(du)變化所(suo)引起(qi)的熱電(dian)(dian)勢變化值,補償電(dian)(dian)橋有(you)單獨產(chan)品。
4、補償導線法
        補償導(dao)線法這(zhe)是(shi)(shi)最常(chang)(chang)用的方法,即把(ba)(ba)熱電(dian)偶(ou)延(yan)長(chang)。把(ba)(ba)冷(leng)端(duan)(duan)引至溫(wen)度(du)較穩(wen)定(ding)地(di)(di)地(di)(di)方(通常(chang)(chang)為控制室(shi)),然后由人工來調(diao)整(zheng)冷(leng)端(duan)(duan)溫(wen)度(du),即把(ba)(ba)儀表(biao)零點調(diao)至室(shi)溫(wen),或由儀表(biao)內電(dian)路進行自動補償。對于貴金屬(shu)(shu)熱電(dian)偶(ou)把(ba)(ba)熱電(dian)偶(ou)延(yan)長(chang)也是(shi)(shi)不可能的,因(yin)為價(jia)格太高行不通,就用熱電(dian)特性相近的賤金屬(shu)(shu)來做(zuo)補償導(dao)線,中間溫(wen)度(du)定(ding)律是(shi)(shi)應用補償導(dao)線理論(lun)基礎。補償導(dao)線并不能自動補償熱電(dian)偶(ou)冷(leng)端(duan)(duan)溫(wen)度(du)的變化,僅只是(shi)(shi)將熱電(dian)偶(ou)冷(leng)端(duan)(duan)引至溫(wen)度(du)較穩(wen)定(ding)地(di)(di)地(di)(di)方而(er)已,補償還要(yao)人工和(he)儀表(biao)來進行。
5、顯示儀表內部自動補償法
        不管是(shi)早(zao)期(qi)的(de)電(dian)子電(dian)位差計,還是(shi)現在的(de)顯(xian)示儀表、微型彩色無紙記(ji)錄儀、相關的(de)DCS板卡等,都(dou)無一例外采(cai)取(qu)自(zi)動補償(chang)的方(fang)法,有(you)采(cai)用(yong)銅(tong)電阻補償(chang)的,有(you)采(cai)用(yong)補償(chang)電橋的,有(you)采(cai)用(yong)三極管PN結隨著溫度的(de)變(bian)化其結電壓也(ye)發(fa)生變(bian)化來補(bu)償的(de)。