由熱電偶的測溫原理可知，熱電偶產(chǎn)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(guān)，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(shù)。如果不補(bǔ)償?shù)脑挘瑒t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(shù)熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)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(dāng)t1=50℃，t2=20℃時，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，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(huán)境溫度補(bǔ)償，可對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Z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問題。 二、補(bǔ)償導(dǎo)線的工作原理及分類 1、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，熱電偶測溫回路的總電勢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)線對原參比端溫度進(jìn)行補(bǔ)償。 補(bǔ)償導(dǎo)線除了可減少測量誤差外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：
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，因而熱電勢也相同，在型號中以"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)，熱電勢與所配用熱電偶的熱電勢標(biāo)稱值相近，在型號中以"C"表示。 從補(bǔ)償精度分普通級和精密級，精密級補(bǔ)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(bǔ)償導(dǎo)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(bǔ)償導(dǎo)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(biāo)，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(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，還有于防爆場合的本質(zhì)安全電路用的補(bǔ)償導(dǎo)線。
R型熱電偶絞合24對3芯ZR-KCFFP2補(bǔ)償導(dǎo)線
WC-H-FFP、WC-HA-FFR、WC-HS-FFRP、WC-HB-FF、WC-HS-FGP、WC-HS-FGR、ZR-WCFVP、ZR-WC-GS-FVRP、WC-GA-FVP、WC-FFRP、..WC-FF、WC-HA-FF46、WC-HA-FF46RP、ZR-WCFF、WC-FPGP、WCR-FFP、WC-HA-FFRP、WC-HS-FFR、BC-H-FFP..、BC-HA-FFR、BC-HS-FFRP、BC-HB-FF、BC-HS-FGP、BC-HS-FGR、ZR-BCFVP、ZR-BC-GS-FVRP、BC-GA-FVP、BC-FFRP、BC-FF、BC-HA-FF46
當(dāng)我們用K分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線配用N分度號的熱電偶，將造成過補(bǔ)償，顯示溫度偏高；反之，用N分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線配用K分度號的熱電偶，將造成欠補(bǔ)償，顯示溫度偏低。 2、補(bǔ)償導(dǎo)線分度號和極性的判斷 有時可根據(jù)資料所列補(bǔ)償導(dǎo)線的材料、絕緣層及護(hù)套顏色判斷，但由于國內(nèi)新舊標(biāo)準(zhǔn)、IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定有差異，用這個方法對補(bǔ)償導(dǎo)線的分度號和極性常常難以準(zhǔn)確判斷。 *Z常用的方法是測試法，就是將補(bǔ)償導(dǎo)線的兩端剝?nèi)ソ^緣層，把兩根導(dǎo)線絞合在一起制成熱電偶的熱端，放到沸騰的水中，兩根導(dǎo)線的另一端與直流電位差計相連（不應(yīng)該與動圈式直讀mV 表相連，因測量時取電流其讀數(shù)偏低），將測得的熱電勢與表1比較，與之Z接近的即為補(bǔ)償導(dǎo)線的分度號，根據(jù)電位差計的正負(fù)極可確定補(bǔ)償導(dǎo)線的極性。由于測試時由補(bǔ)償導(dǎo)線構(gòu)成的熱電偶的參比端溫度不一定是0℃，例如是20℃，則所測熱電勢低于參比端為0℃的熱電勢值。以某種不明分度號的補(bǔ)償導(dǎo)線為例，如參比端溫度約20℃，測量值如在 3.928±0.150mV范圍內(nèi)，則可判斷這種補(bǔ)償導(dǎo)線的分度號是K。3.928是K分度號熱電偶100℃和20℃時熱電勢的差值，0.150是K分度號普通級補(bǔ)償導(dǎo)線的允差。 3、補(bǔ)償導(dǎo)線儀表盤接線點(diǎn)的位置 我們知道，補(bǔ)償導(dǎo)線只是把熱電偶的參比端延長，起到移動參比端位置的作用，延伸后的參比端溫度應(yīng)當(dāng)恒定或配用本身具有參比端溫度自動補(bǔ)償?shù)难b置，否則仍可能因新的參比端溫度變化引起測量誤差。 比如在儀表盤內(nèi)接線時，由于常用盤裝顯示器、記錄儀本身因通電而發(fā)熱，使其接線端子處的溫度高于儀表盤接線端子處的溫度。當(dāng)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線引進(jìn)儀表盤后，如果將其接到儀表盤的接線端子上，而儀表盤的接線端子與儀表接線端子間用銅線連接，則因上述溫差存在將造成測量誤差。所以將補(bǔ)償導(dǎo)線跨過儀表盤的接線端子直接與儀表的接線端子相連。
R型熱電偶絞合24對3芯ZR-KCFFP2補(bǔ)償導(dǎo)線
