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热电偶温度补偿原理及方法

发布日期:2017-09-19 23:10:19 访问次数:434

这样一理顺,就可以轻松理解关于冷端补偿的几个常见问题:
1、补偿导线补偿的是测温元件接线处温度与控制室温度之差;
2、补偿电路补偿的是控制室温度与需要固定的理论上的冷端温度之差;
热电偶补偿导线用反了的后果。例如:
当热电偶与补偿导线连接处的温度高于控制室温度时, 补偿导线的补偿电势为正,应该是热电偶产生的热电势加上补偿导线产生的补偿电势,接反了相当于加上了一个负值会使指示偏低;

当热电偶与补偿导线连接处的温度低于控制室温度时, 补偿导线的补偿电势为负,应该是热电偶产生的热电势减去补偿导线产生的补偿电势,接反了相当于减去了一个负值会使指示偏高;

当热电偶与补偿导线连接处的温度等于控制室温度时,补偿导线的补偿电势为零,对测量不产生影响(也就是显示室温)。

热电偶温度变送器或卡件,都有温度补偿电路。其作用是根据热电偶中间温度定律-热电偶回路两接点(温度为TT0)间的热电势,等于热电偶在温度为TTn时的热电势与在温度为TnT0时的热电势的代数和。Tn称中间温度。在热电偶冷端温度产生一个温度为TnT0时的热电势。来对热电偶冷端温度的不确定进行补偿。它实质上,就是能产生一个随参考端环境温度变化而变化的直流毫伏信号。把它串接在热电偶测量回路中测温时,就可以使参考端温度得到自动补偿。

采用热电偶冷端补偿电路的根本原因,在于冷端温度的不确定。虽然热电偶的分度标准是以零度为基准的;虽然通常以冷端为零度作为基准来解释温度补偿原理。但在实际上,如果冷端温度可以固定下来,则只需计算出T(T,To)T(T,Tn)之间的差值,在指示过程中人为制造一个相反的误差,来抵消冷端温度不为零会带来误差。就可以得到正确的测量值。
所以冷端补偿电路在温度补偿中,不一定非要以零度作为基准。同时,热电偶的冷端补偿电路往往有一个适应范围,超出这个范围就无法满足补偿的要求。从适应环境,降低成本,简化线路,减小体积等多方面因素出发,选择一个适合的,不为零的温度点作为冷端补偿电路的补偿基准,就成为一种常见的做法。这个冷端补偿电路的补偿基准,称为补偿电路的补偿温度。每台有冷端补偿功能的仪表或卡件,都有这个指标。(如果没有标出则默认为0
,常见于带冷端补偿的温度指示仪和温度变送器。

什么叫冷端补偿

    热电偶产生的热电势取决于其两端的温度,只有在冷端温度保持恒定时,其输出的热电势才是测量端(热端)温度的单值函数。而且,工程技术上广泛使用的热电偶分度表和根据分度表刻划的测温显示仪的刻度都是根据冷端温度为0°C而制作的。因此,对它的冷端温度必须进行补偿,才能保证热电偶测量精度。

热电偶冷端温度的补偿方法很多。在工业仪表和生产现场中,常规补偿方法有冷端温度补偿法和补偿电桥法。较先进的补偿方法,如智能补偿法。


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