《传感器技术及应用》课程PPT教学课件（讲稿）第九章 热电偶传感器（2/2）第四节 热电偶冷端的延长、第五节 热电偶的冷端温度补偿、第六节 热电偶的应用及配套仪表

第九章：第四节 热电偶冷端的延长 采用相对廉价的补偿导线，可延长热电偶的冷 端，使之远离高温区；可节约大量贵金属；易弯曲， 便于敷设。 补偿导线在0~100°C范围内的热电势与配套的 热电偶的热电势相等，所以不影响测量精度。 2024/5/16

2024/5/16 1 第九章：第四节 热电偶冷端的延长 采用相对廉价的补偿导线，可延长热电偶的冷 端，使之远离高温区；可节约大量贵金属；易弯曲， 便于敷设。 补偿导线在0～100C范围内的热电势与配套的 热电偶的热电势相等，所以不影响测量精度

型号 配用热电偶 导线外皮颜色 正-负 正-负 SC 铂铑10一铂 红-绿 KC 镍铬一镍硅 红-蓝 WC5/26 钨铼。钨铼6 红-橙 RC R （铂储的一帕) 红绿 NC 门《豫络硅铁建) 红-黄 EX E (镍铬一铜镍) 红-棕 JX 丁（铁铜模） 红紫 TX T(第一朝镍) 红-白

RC R （铂铑13—铂） 红-绿 NC N（镍铬硅—镍硅） 红-黄 EX E （镍铬—铜镍） 红-棕 JX J（铁—铜镍） 红-紫 TX T （铜—铜镍 ） 红-白 型号 配用热电偶 正-负 导线外皮颜色 正-负 SC 铂铑10-铂 红-绿 KC 镍铬 - 镍硅 红-蓝 WC5/26 钨铼5 -钨铼26 红-橙

用A‘、B与A及B连接后，测温回路的总的热电势 仅取决于A、B、T及T。(T为新的自由端，它是稳定 的)，而与A、A及B、B连接处的温度T。(中间温度， 它是不稳定的)无关，在T处测得的总的热电势与直 接将热电偶延伸到T无异。 2

用A‘、B’与A及B连接后，测温回路的总的热电势 仅取决于A、B、T及T0（T0为新的自由端，它是稳定 的），而与A、A‘及B、B’连接处的温度Tn（中间温度， 它是不稳定的）无关，在T0处测得的总的热电势与直 接将热电偶延伸到T0无异。 2

补偿导线外形 屏蔽层 保护层 202415/16

2024/5/16 4 补偿导线外形 A’ B’ 屏蔽层 保护层

热电偶的冷端延长电路 A' 屏蔽层接大地点 塑胶保护层 补偿导线 铜引线（中间导体） 毫伏表 0 100 Ta 测量端 热电极 接线盒1（中间温度） 接线盒2（新的冷端）

热电偶的冷端延长电路

第五节 热电偶的冷端温度补偿 必要性： 1、用热电偶的分度表查毫伏数-温度时， 必须满足。=0℃的条件。在实际测温中，冷端 温度常随环境温度而变化，这样，不但不是0°C， 而且也不恒定，因此将产生误差。 2、一般情况下，冷端温度均高于0℃， 热电势总是偏小。应想办法消除或补偿热电偶 的冷端损失。 2024/15/16 6

2024/5/16 6 第五节 热电偶的冷端温度补偿 必要性： 1、用热电偶的分度表查毫伏数-温度时， 必须满足t 0=0C的条件。在实际测温中，冷端 温度常随环境温度而变化，这样t 0不但不是0C， 而且也不恒定，因此将产生误差。 2、 一般情况下，冷端温度均高于0C， 热电势总是偏小。应想办法消除或补偿热电偶 的冷端损失

冷端温度补偿的方法 一、冷端恒温法： 将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的 恒温容器中，使冷端的温度保持在0°C不变。 此法也称冰浴法，它消除了，不等于0C而引 入的误差，由于冰融化较快，所以一般只适 用于实验室中。 2024/5/16

2024/5/16 7 冷端温度补偿的方法 一、冷端恒温法： 将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的 恒温容器中，使冷端的温度保持在0C不变。 此法也称冰浴法，它消除了t 0不等于0C而引 入的误差，由于冰融化较快，所以一般只适 用于实验室中

冰浴法 在冰瓶中，冰水混合物的温 度能较长时间地保持在0℃不变。 2024/5/16

2024/5/16 8 冰浴法 在冰瓶中，冰水混合物的温 度能较长时间地保持在0C不变

冰浴法接线图—冷端至于0℃环境中 接线盒 毫伏表 补偿导线 铜质导线 0 100 Cu+ mV B' Cu- 冰瓶 冰水混合物(O℃) 热电偶 试管 被测流体管道 新的冷端

冰浴法接线图——冷端至于0℃环境中

二、计算修正法 当热电偶的冷端温度，≠0°C时，由于热端 与冷端的温差随冷端的变化而变化，所以测得 的热电势EAB(t,)与冷端为0C时所测得的 热电势EB(t,0C)不等。若冷端温度高于 0C,则EB(红，)<EAB(,0C)。可以利 用下式计算并修正测量误差： EAB (t,0C)=EAB (t,to +EAB (to2 0C) 2024/5/16 10

2024/5/16 10 二、计算修正法 当热电偶的冷端温度t 0 0C时，由于热端 与冷端的温差随冷端的变化而变化，所以测得 的热电势EAB（t，t 0）与冷端为0C时所测得的 热电势EAB（t，0C）不等。若冷端温度高于 0C，则EAB（t，t 0）<EAB（t，0C）。可以利 用下式计算并修正测量误差： EAB（t，0C）=EAB（t，t 0）+EAB（t 0，0C）