熱電偶的冷端處理方法
2017-05-02 20:56:32 點(diǎn)擊：
熱電偶冷端處理方法及補(bǔ)償注意事項(xiàng)熱電偶冷端處理方法及補(bǔ)償注意事項(xiàng)
為了解決以上問(wèn)題，保持熱電偶冷端溫度恒定，遠(yuǎn)傳熱電勢(shì)信號(hào)，獲得任意冷端溫度下的熱電勢(shì)，在實(shí)際熱電偶應(yīng)用中要對(duì)熱電偶進(jìn)行冷端處理和補(bǔ)償。常用的冷端處理方法有以下幾種。
1、冷端溫度校正法（又稱計(jì)算修正法）當(dāng)熱電偶冷端溫度偏高0℃，但穩(wěn)定在t0時(shí)，可修正儀表指示值，得到冷端在0℃的熱電勢(shì)E(t,0),通過(guò)查分度表確定被測(cè)溫度t。
2、冷端恒溫法 冷端恒溫法就是把熱電偶冷端置于溫度恒定的裝置中，當(dāng)恒溫裝置的溫度為0℃時(shí)，這種方法也被稱為冰點(diǎn)法或冰浴法。為了防止短路，這種方法要做好絕緣工作。因?yàn)樵摲椒ㄊ褂玫奖c(diǎn)槽等恒溫裝置，相對(duì)比較麻煩，多用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，工業(yè)測(cè)量一般不采用。
3、 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法 (又稱延伸熱電極法)為了使熱電偶冷端的溫度 保持不變，可以把熱電偶延長(zhǎng)，使冷端延伸到溫度比較穩(wěn)定的地方，遠(yuǎn)離被測(cè)溫度的影響。為了減小貴金屬熱電偶延伸的成本，可以采用在一定溫度范圍內(nèi)與需延伸熱電偶熱電特性相近的廉價(jià)金屬代替貴金屬，實(shí)現(xiàn)冷端延伸。
為保證準(zhǔn)確無(wú)誤地起到遷移冷端的作用，使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）不同的熱電偶配不同的熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，使用時(shí)熱電偶和熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線一定要配套。
（2）注意熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的使用溫度范圍，如果要求較高的測(cè)量溫度，藥保證熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶連接處溫度在100℃以下。
（3）熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線有正、負(fù)極之分，使用時(shí)注意極性不能接錯(cuò)。
（4）熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線只是將冷端遷移，并不能固定冷端，因此，如果新冷端溫度有波動(dòng)，仍要采用其他冷端補(bǔ)償方法恒定冷端溫度。
（5）由于熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性與相應(yīng)熱電偶的熱電特性不完全相同，因此，使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線遷移冷端會(huì)引入一定的測(cè)量誤差。
（6）保證熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電極連接處的兩個(gè)接點(diǎn)溫度相等。
4、儀表零度校正法 儀表零度校正法（又稱儀表機(jī)械零位調(diào)整法）如果熱電偶冷端溫度t0恒定，配套的顯示儀表又具有零點(diǎn)調(diào)整功能，可以直接將儀表零點(diǎn)調(diào)整到熱電偶冷端溫度處，相當(dāng)于在熱電偶的熱電勢(shì)中加入了一個(gè)熱電勢(shì)E(t,0)。此時(shí)，輸入儀表的熱電勢(shì)等于E(t，t0)+E（t0,0）=E（t，0），顯示儀表顯示的溫度為實(shí)際測(cè)量溫度t。
5、補(bǔ)償電橋法 補(bǔ)償電橋法（又稱冷端溫度補(bǔ)償器）這是最常用的一種補(bǔ)償冷端的方法，特別是在冷端溫度波動(dòng)較大時(shí)。利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓來(lái)補(bǔ)償因冷斷溫度變化引起的熱電勢(shì)的變化。
使用冷端溫度補(bǔ)償器時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
（1）熱電偶與冷端溫度補(bǔ)償器一定要配套。
（2）冷端溫度補(bǔ)償器接入測(cè)溫系統(tǒng)時(shí)正、負(fù)極不能接錯(cuò)。
（3）顯示儀表的零位要調(diào)整到冷端溫度補(bǔ)償器的平衡點(diǎn)溫度。
（4）由于冷端溫度補(bǔ)償器的輸出電壓與相應(yīng)熱電偶的熱電特性不完全相同，因此，補(bǔ)償電橋在補(bǔ)償溫度范圍內(nèi)只有在兩個(gè)點(diǎn)完全補(bǔ)償，其他點(diǎn)上不能完全補(bǔ)償，會(huì)引入一定的測(cè)量誤差。
6、軟件處理法 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，可應(yīng)采用軟件處理法進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。利用其他溫度傳感器將冷端溫度t0送入計(jì)算機(jī)，按照預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)補(bǔ)償冷端溫度。
實(shí)際熱電偶測(cè)溫回路中常常是將多種補(bǔ)償方式結(jié)合使用，最大程度地減小冷端溫度波動(dòng)給測(cè)量帶來(lái)的影響。
為了解決以上問(wèn)題，保持熱電偶冷端溫度恒定，遠(yuǎn)傳熱電勢(shì)信號(hào)，獲得任意冷端溫度下的熱電勢(shì)，在實(shí)際熱電偶應(yīng)用中要對(duì)熱電偶進(jìn)行冷端處理和補(bǔ)償。常用的冷端處理方法有以下幾種。
1、冷端溫度校正法（又稱計(jì)算修正法）當(dāng)熱電偶冷端溫度偏高0℃，但穩(wěn)定在t0時(shí)，可修正儀表指示值，得到冷端在0℃的熱電勢(shì)E(t,0),通過(guò)查分度表確定被測(cè)溫度t。
2、冷端恒溫法 冷端恒溫法就是把熱電偶冷端置于溫度恒定的裝置中，當(dāng)恒溫裝置的溫度為0℃時(shí)，這種方法也被稱為冰點(diǎn)法或冰浴法。為了防止短路，這種方法要做好絕緣工作。因?yàn)樵摲椒ㄊ褂玫奖c(diǎn)槽等恒溫裝置，相對(duì)比較麻煩，多用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，工業(yè)測(cè)量一般不采用。
3、 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法 (又稱延伸熱電極法)為了使熱電偶冷端的溫度 保持不變，可以把熱電偶延長(zhǎng)，使冷端延伸到溫度比較穩(wěn)定的地方，遠(yuǎn)離被測(cè)溫度的影響。為了減小貴金屬熱電偶延伸的成本，可以采用在一定溫度范圍內(nèi)與需延伸熱電偶熱電特性相近的廉價(jià)金屬代替貴金屬，實(shí)現(xiàn)冷端延伸。
為保證準(zhǔn)確無(wú)誤地起到遷移冷端的作用，使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）不同的熱電偶配不同的熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，使用時(shí)熱電偶和熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線一定要配套。
（2）注意熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的使用溫度范圍，如果要求較高的測(cè)量溫度，藥保證熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶連接處溫度在100℃以下。
（3）熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線有正、負(fù)極之分，使用時(shí)注意極性不能接錯(cuò)。
（4）熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線只是將冷端遷移，并不能固定冷端，因此，如果新冷端溫度有波動(dòng)，仍要采用其他冷端補(bǔ)償方法恒定冷端溫度。
（5）由于熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性與相應(yīng)熱電偶的熱電特性不完全相同，因此，使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線遷移冷端會(huì)引入一定的測(cè)量誤差。
（6）保證熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電極連接處的兩個(gè)接點(diǎn)溫度相等。
4、儀表零度校正法 儀表零度校正法（又稱儀表機(jī)械零位調(diào)整法）如果熱電偶冷端溫度t0恒定，配套的顯示儀表又具有零點(diǎn)調(diào)整功能，可以直接將儀表零點(diǎn)調(diào)整到熱電偶冷端溫度處，相當(dāng)于在熱電偶的熱電勢(shì)中加入了一個(gè)熱電勢(shì)E(t,0)。此時(shí)，輸入儀表的熱電勢(shì)等于E(t，t0)+E（t0,0）=E（t，0），顯示儀表顯示的溫度為實(shí)際測(cè)量溫度t。
5、補(bǔ)償電橋法 補(bǔ)償電橋法（又稱冷端溫度補(bǔ)償器）這是最常用的一種補(bǔ)償冷端的方法，特別是在冷端溫度波動(dòng)較大時(shí)。利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓來(lái)補(bǔ)償因冷斷溫度變化引起的熱電勢(shì)的變化。
使用冷端溫度補(bǔ)償器時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
（1）熱電偶與冷端溫度補(bǔ)償器一定要配套。
（2）冷端溫度補(bǔ)償器接入測(cè)溫系統(tǒng)時(shí)正、負(fù)極不能接錯(cuò)。
（3）顯示儀表的零位要調(diào)整到冷端溫度補(bǔ)償器的平衡點(diǎn)溫度。
（4）由于冷端溫度補(bǔ)償器的輸出電壓與相應(yīng)熱電偶的熱電特性不完全相同，因此，補(bǔ)償電橋在補(bǔ)償溫度范圍內(nèi)只有在兩個(gè)點(diǎn)完全補(bǔ)償，其他點(diǎn)上不能完全補(bǔ)償，會(huì)引入一定的測(cè)量誤差。
6、軟件處理法 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，可應(yīng)采用軟件處理法進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。利用其他溫度傳感器將冷端溫度t0送入計(jì)算機(jī)，按照預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)補(bǔ)償冷端溫度。
實(shí)際熱電偶測(cè)溫回路中常常是將多種補(bǔ)償方式結(jié)合使用，最大程度地減小冷端溫度波動(dòng)給測(cè)量帶來(lái)的影響。
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