內容編輯熱電偶冷端補償
理論上，熱電偶是冷端以0℃為標準進(jìn)行測量的。然而，通常測量時(shí)儀表是處于室溫之下的，但由于冷端不為0℃，造成了熱電勢差減小，使測量不準，出現誤差。因此為減少誤差所做的補償措施就是冷端溫度補償。
因為熱電偶的熱電勢是熱端與冷端相對而言的，如果不知道冷端溫度，則測量的熱電勢并不能說(shuō)明以什么為基準，所以要進(jìn)行冷端補償。這樣， 根據測量的熱電勢加上冷端溫度對應的電勢就可以得到對應的熱端溫度。
熱電偶測量溫度時(shí)要求其冷端（測量端為熱端，通過(guò)引線(xiàn)與測量電路連接的端稱(chēng)為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴重影響測量的準確性。在冷端采取一定措施補償由于冷端溫度變化造成的測量不準確稱(chēng)為熱電偶的冷端補償。 大多數測量?jì)x器具有自動(dòng)冷端補償組態(tài)功能。
熱電偶就是測它冷端和熱端的溫差所產(chǎn)生的電勢，如果你的顯示儀表和熱電偶偶之間有溫差的話(huà)，就需要冷端補償，因為有溫差就會(huì )產(chǎn)生電勢，加了冷端補償就測的是熱電偶熱端和顯示儀表之間的溫差所產(chǎn)生的電勢了
方法
冰點(diǎn)槽法
冰點(diǎn)槽法就是把熱電偶的冷端放入冰水混合物容器里，使T0=0℃。這種辦法僅限于在科學(xué)實(shí)驗中使用。為了避免冰水導電引起兩個(gè)連接點(diǎn)短路，必須把連接點(diǎn)分別置于兩個(gè)玻璃試管里，浸入同一冰點(diǎn)槽，使相互絕緣。
計算修正法
計算修正法就是用普通室溫計算出冷端實(shí)際溫度TH，利用公式計算：
EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)
在這里我們舉例說(shuō)明下，
例：用銅-康銅熱電偶測某一溫度T，冷端在室溫環(huán)境TH中，測得熱電動(dòng)勢EAB(T,TH)=1.999mV，又用室溫計測出TH=21℃,查此種熱電偶的分度表可知，EAB(21,0)=0.832mV，故得
EAB(T,0)=EAB(T,21)+EAB(21,T0)
=1.999+0.832
=2.831(mV)
再次查分度表，與2.831mV對應的熱端溫度T=68℃。
注意：既不能只按1.999mV查表，認為T(mén)=49℃，也不能把49℃加上21℃，認為T(mén)=70℃。
補正系數法
把冷端實(shí)際溫度TH乘上系數k，加到由EAB(T,TH)查分度表所得的溫度上，成為被測溫度T。
用公式表達即：T= T′+ k×TH
式中：T—為未知的被測溫度； T′—為參考端在室溫下熱電偶電勢與分度表上對應的某個(gè)溫度；TH—室溫； k—為補正系數。
例：用鉑銠10-鉑熱電偶測溫，已知冷端溫度TH=35℃，這時(shí)熱電動(dòng)勢為11.348mV.查S型熱電偶的分度表，得出與此相應的溫度T′=1150℃。再從下表中查出，對應于1150℃的補正系數k=0.53。于是，被測溫度
T=1150+0.53×35=1168.3(℃)
用這種辦法稍稍簡(jiǎn)單一些，比計算修正法誤差可能大一點(diǎn)，但誤差不大于0.14%。
零點(diǎn)遷移法
應用領(lǐng)域：如果冷端不是0℃，但十分穩定(如恒溫車(chē)間或有空調的場(chǎng)所)。
實(shí)質(zhì)：在測量結果中人為地加一個(gè)恒定值，因為冷端溫度穩定不變，電動(dòng)勢EAB(TH,0)是常數，利用指示儀表上調整零點(diǎn)的辦法，加大某個(gè)適當的值而實(shí)現補償。
例：用動(dòng)圈儀表配合熱電偶測溫時(shí)，如果把儀表的機械零點(diǎn)調到室溫TH的刻度上,在熱電動(dòng)勢為零時(shí)，指針指示的溫度值并不是0℃而是TH。而熱電偶的冷端溫度已是TH,則只有當熱端溫度T=TH時(shí)，才能使EAB(T,TH)=0，這樣，指示值就和熱端的實(shí)際溫度一致了。這種辦法非常簡(jiǎn)便，而且一勞永逸，只要冷端溫度總保持在TH不變，指示值就永遠正確。
補償器法
利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢補償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢的變化值。
軟件處理法
對于計算機系統，不必全靠硬件進(jìn)行熱電偶冷端處理。例如冷端溫度恒定但不為0℃的情況，只需在采樣后加一個(gè)與冷端溫度對應的常數即可。
對于T0經(jīng)常波動(dòng)的情況，可利用熱敏電阻或其它傳感器把T0信號輸入計算機，按照運算公式設計一些程序，便能自動(dòng)修正。后一種情況必須考慮輸入的采樣通道中除了熱電動(dòng)勢之外還應該有冷端溫度信號，如果多個(gè)熱電偶的冷端溫度不相同，還要分別采樣，若占用的通道數太多，宜利用補償導線(xiàn)把所有的冷端接到同一溫度處，只用一個(gè)冷端溫度傳感器和一個(gè)修正T0的輸入通道就可以了。冷端集中，對于提高多點(diǎn)巡檢的速度也很有利。
考慮因素
一旦建立了冷端補償方法，補償輸出電壓必須轉換成相應的溫度。一種簡(jiǎn)單的方法既是使用NBS提供的查找表，用軟件實(shí)現查找表需要存儲器，但查找表對于連續的重復查詢(xún)提供了一種快速、精確的測量方案。將熱電偶電壓轉換成溫度值的另外兩種方案比查找表復雜一些，這兩種方法是：1) 利用多項式系數進(jìn)行線(xiàn)性逼近，2) 對熱電偶輸出信號進(jìn)行模擬線(xiàn)性化處理。
軟件線(xiàn)性逼近只是需要預先確定多項式系數，不需要存儲，因而是一種更通用的方案。缺點(diǎn)是需要較長(cháng)時(shí)間解多階多項式，多項式階數越高，處理時(shí)間越長(cháng)，特別是在溫度范圍較寬的情況下。多項式階數較高時(shí)，查找表相對提供了一種精度更高、更有效溫度測量方案。
出現軟件測試方案之前，模擬線(xiàn)性化常被用來(lái)將測量電壓轉換成溫度值(除了人工查找表檢索外)。這種基于硬件的方法利用模擬電路修正熱電偶響應的非線(xiàn)性。其精度取決于修正逼近多項式的階數，在目前能夠測試熱電偶信號的萬(wàn)用表中仍采用這種方法。
因為熱電偶的熱電勢是熱端與冷端相對而言的，如果不知道冷端溫度，則測量的熱電勢并不能說(shuō)明以什么為基準，所以要進(jìn)行冷端補償。這樣， 根據測量的熱電勢加上冷端溫度對應的電勢就可以得到對應的熱端溫度。
熱電偶測量溫度時(shí)要求其冷端（測量端為熱端，通過(guò)引線(xiàn)與測量電路連接的端稱(chēng)為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴重影響測量的準確性。在冷端采取一定措施補償由于冷端溫度變化造成的測量不準確稱(chēng)為熱電偶的冷端補償。 大多數測量?jì)x器具有自動(dòng)冷端補償組態(tài)功能。
熱電偶就是測它冷端和熱端的溫差所產(chǎn)生的電勢，如果你的顯示儀表和熱電偶偶之間有溫差的話(huà)，就需要冷端補償，因為有溫差就會(huì )產(chǎn)生電勢，加了冷端補償就測的是熱電偶熱端和顯示儀表之間的溫差所產(chǎn)生的電勢了
方法
冰點(diǎn)槽法
冰點(diǎn)槽法就是把熱電偶的冷端放入冰水混合物容器里，使T0=0℃。這種辦法僅限于在科學(xué)實(shí)驗中使用。為了避免冰水導電引起兩個(gè)連接點(diǎn)短路，必須把連接點(diǎn)分別置于兩個(gè)玻璃試管里，浸入同一冰點(diǎn)槽，使相互絕緣。
計算修正法
計算修正法就是用普通室溫計算出冷端實(shí)際溫度TH，利用公式計算：
EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)
在這里我們舉例說(shuō)明下，
例：用銅-康銅熱電偶測某一溫度T，冷端在室溫環(huán)境TH中，測得熱電動(dòng)勢EAB(T,TH)=1.999mV，又用室溫計測出TH=21℃,查此種熱電偶的分度表可知，EAB(21,0)=0.832mV，故得
EAB(T,0)=EAB(T,21)+EAB(21,T0)
=1.999+0.832
=2.831(mV)
再次查分度表，與2.831mV對應的熱端溫度T=68℃。
注意：既不能只按1.999mV查表，認為T(mén)=49℃，也不能把49℃加上21℃，認為T(mén)=70℃。
補正系數法
把冷端實(shí)際溫度TH乘上系數k，加到由EAB(T,TH)查分度表所得的溫度上，成為被測溫度T。
用公式表達即：T= T′+ k×TH
式中：T—為未知的被測溫度； T′—為參考端在室溫下熱電偶電勢與分度表上對應的某個(gè)溫度；TH—室溫； k—為補正系數。
例：用鉑銠10-鉑熱電偶測溫，已知冷端溫度TH=35℃，這時(shí)熱電動(dòng)勢為11.348mV.查S型熱電偶的分度表，得出與此相應的溫度T′=1150℃。再從下表中查出，對應于1150℃的補正系數k=0.53。于是，被測溫度
T=1150+0.53×35=1168.3(℃)
用這種辦法稍稍簡(jiǎn)單一些，比計算修正法誤差可能大一點(diǎn)，但誤差不大于0.14%。
零點(diǎn)遷移法
應用領(lǐng)域：如果冷端不是0℃，但十分穩定(如恒溫車(chē)間或有空調的場(chǎng)所)。
實(shí)質(zhì)：在測量結果中人為地加一個(gè)恒定值，因為冷端溫度穩定不變，電動(dòng)勢EAB(TH,0)是常數，利用指示儀表上調整零點(diǎn)的辦法，加大某個(gè)適當的值而實(shí)現補償。
例：用動(dòng)圈儀表配合熱電偶測溫時(shí)，如果把儀表的機械零點(diǎn)調到室溫TH的刻度上,在熱電動(dòng)勢為零時(shí)，指針指示的溫度值并不是0℃而是TH。而熱電偶的冷端溫度已是TH,則只有當熱端溫度T=TH時(shí)，才能使EAB(T,TH)=0，這樣，指示值就和熱端的實(shí)際溫度一致了。這種辦法非常簡(jiǎn)便，而且一勞永逸，只要冷端溫度總保持在TH不變，指示值就永遠正確。
補償器法
利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢補償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢的變化值。
軟件處理法
對于計算機系統，不必全靠硬件進(jìn)行熱電偶冷端處理。例如冷端溫度恒定但不為0℃的情況，只需在采樣后加一個(gè)與冷端溫度對應的常數即可。
對于T0經(jīng)常波動(dòng)的情況，可利用熱敏電阻或其它傳感器把T0信號輸入計算機，按照運算公式設計一些程序，便能自動(dòng)修正。后一種情況必須考慮輸入的采樣通道中除了熱電動(dòng)勢之外還應該有冷端溫度信號，如果多個(gè)熱電偶的冷端溫度不相同，還要分別采樣，若占用的通道數太多，宜利用補償導線(xiàn)把所有的冷端接到同一溫度處，只用一個(gè)冷端溫度傳感器和一個(gè)修正T0的輸入通道就可以了。冷端集中，對于提高多點(diǎn)巡檢的速度也很有利。
考慮因素
一旦建立了冷端補償方法，補償輸出電壓必須轉換成相應的溫度。一種簡(jiǎn)單的方法既是使用NBS提供的查找表，用軟件實(shí)現查找表需要存儲器，但查找表對于連續的重復查詢(xún)提供了一種快速、精確的測量方案。將熱電偶電壓轉換成溫度值的另外兩種方案比查找表復雜一些，這兩種方法是：1) 利用多項式系數進(jìn)行線(xiàn)性逼近，2) 對熱電偶輸出信號進(jìn)行模擬線(xiàn)性化處理。
軟件線(xiàn)性逼近只是需要預先確定多項式系數，不需要存儲，因而是一種更通用的方案。缺點(diǎn)是需要較長(cháng)時(shí)間解多階多項式，多項式階數越高，處理時(shí)間越長(cháng)，特別是在溫度范圍較寬的情況下。多項式階數較高時(shí)，查找表相對提供了一種精度更高、更有效溫度測量方案。
出現軟件測試方案之前，模擬線(xiàn)性化常被用來(lái)將測量電壓轉換成溫度值(除了人工查找表檢索外)。這種基于硬件的方法利用模擬電路修正熱電偶響應的非線(xiàn)性。其精度取決于修正逼近多項式的階數，在目前能夠測試熱電偶信號的萬(wàn)用表中仍采用這種方法。
