由于热电偶价格低廉且测量速度快、范围大（从-200℃～+1800℃），在工业现场得到广泛应用，但用热电偶测温时必须进行冷端补偿。
冷端补偿是补偿周围介质温度波动给温度测量带来的误差。一般补偿方法是利用冷端补偿器件获得补偿电势，然后与热电偶测得的热电势相叠加，从而得到真实电势。
现在很多场合用半导体二极管或三极管的PN结温度特性作温度补偿。PN结在-100℃～+100℃范围内，其端电压与温度有较理想的线性关系，温度系数约为2mV/℃，采用二极管作冷端补偿时，精度可达0.3℃～0.8℃；采用三极管时，则将基极和集电极连接起来使用，补偿精度可达0.05℃～0.20℃由于热电偶电势很低，在进行A/D采样前需对信号进行调理（如图1）。现在工业现场一般使用的热电偶型号有S型、R型、B型、K型、N型、E型、J型、T型。一国内用量较大的是K型，而国外一般用J型。
先来看一下不进行冷端补偿时测量所产生的误差（以K型热电偶为例）。设冷端置于O℃环境下，用热端接触被测物体。假如被测物体是开水，温度100℃，那么热端与冷端之间会产生4.096mV的电势，依据K型热电偶分度表，查表得到lOO℃（测量值与真实值相吻合）。而实际使用时热电偶的冷端是处在随时变化的环境中的，冷端很难保证O℃。现在置冷端于30℃环境下，把热端同样置于开水中，结果热端与冷端的电势差变为2.893mV。查K型热电偶分度表得到71℃，与真实值相差了，29℃。在多年实践中，笔者找到一种简单有效的补偿方法，现介绍给大家参考。
补偿过程：由于环境温度从0℃上升到30℃导致热电偶电势下降了1.203mV。只要给热电偶正端叠加上1.203mV（或负端减去1.203mV），最终结果就是正确的。因二极管的温度系数是2mV/℃，从O℃到30℃二极管的端电压变化了60mV，而热电偶只需1.203mY的补偿，60mV/1.203mV～50倍，即把二极管的端电压变化减小到1/50，方法很简单，电阻分压只要R5/（R4+R5）=50即可。以“K”型热电耦为例见图2，测量范围-50℃～900℃。
本文关键字：热电偶 传感-检测-采集电路，单元电路 - 传感-检测-采集电路
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