补偿导线的工作原理_能否用铜导线替代补偿导线

由热电偶的测温原理可知，热电偶产生的热电势与热端（又称测量端）、参比端（又称冷端）的热电势有关，只有参比端温度t1为零或恒定不变，热电势才是热端温度的单值函数（见图1）。如果不补偿的话，则热电偶的参比端温度与仪表接线端温度t2间的温差t1-t2越大，测量误差也越大。由于大多数热电偶的热电势与温度的关系近似线性，所以造成的测量误差大致等于上述温差。以K分度号的镍铬-镍硅热电偶为例，当t1=50℃，t2=20℃时，如热端温度为1000℃，则显示温度仅969℃，误差达31℃。

实际应用时，由于热电偶参比端的接线盒通常暴露在大气中，温度变化较大，如不采取措施，接线盒内温度既不可能为零，也不可能保持某个温度恒定不变，由此引起测量误差。由于与热电偶相连的二次仪表（如显示器、记录仪）、I/O插卡等均带环境温度补偿，可对这些装置与热电偶的接线点（即仪表接线端）温度t2进行补偿。由此可见，关键是如何对热电偶的参比端温度t1进行补偿。目前有多种参比端补偿方法，如恒温法、补偿电桥法、补偿热电偶法、补偿导线法等，但较常用的就是补偿导线法。

补偿导线仪表盘接线点的位置

我们知道，补偿导线只是把热电偶的参比端延长，起到移动参比端位置的作用，延伸后的参比端温度应当恒定或配用本身具有参比端温度自动补偿的装置，否则仍可能因新的参比端温度变化引起测量误差。

比如在仪表盘内接线时，由于常用盘装显示器、记录仪本身因通电而发热，使其接线端子处的温度**仪表盘接线端子处的温度。当热电偶的补偿导线引进仪表盘后，如果将其接到仪表盘的接线端子上，而仪表盘的接线端子与仪表接线端子间用铜线连接，则因上述温差存在将造成测量误差。所以较好将补偿导线跨过仪表盘的接线端子直接与仪表的接线端子相连。

补偿型与延伸型补偿导线的比较

K分度号的补偿导线有补偿型KC补偿导线与延伸型KX补偿导线，以下性能对照表2可以供实际选用时参考。表2K分度号补偿型与延伸型补偿导线的性能比较性能补偿型KC延伸型KX材质与热电偶材质不同与热电偶材质相同热电势特性一定温度范围内，与配用热电偶相近与配用热电偶相同误差曲线非线性，随温度而变线性使用温度范围受限制（如一般用补偿导线为100℃）不受限制（仅取决于绝缘材料）线路电阻低（约0.8Ω/m，mm2）高（1.5Ω/m，mm2）补偿接点干扰因两种不同材料构成补偿接点，可能产生干扰无补偿精度低高价格低高（约高1～2倍）

用铜导线替代补偿导线会产生测量误差

热电偶与显示仪表的接线是否只能用补偿导线？

前面谈到“不能用铜导线来替代补偿导线”，那么热电偶与显示仪表的接线是否就只能用补偿导线了？实际上并非如此。关键看怎么应用，如在以下场合就可以：

1、使用铂铑30-铂铑6热电偶（又称为双铂铑热电偶）的场合

这种高温热电偶的特点是：在室温下它的热电势较小（25℃时为-2μV，60℃时为6μV），故可以忽略参比端温度变化的影响，所以铂铑30-铂铑6热电偶不使用补偿导线，而用铜导线进行接线。

2、使用一体化温度变送器的场合

一体化温度变送器尺寸很小，设计、制造时就是考虑安装在热电偶的接线盒内的。这类温度变送器大多是两线制的，其输出为4-20mA电流信号。电流信号具有便于远传、便于转换为电压信号、抗干扰能力强、一个温度信号了送至多台仪表或DCS板卡使用等优点。所以温度测量、控制系统选用一体化温度变送器是很适用的，并且是用铜导线来进行接线了。

经验分享

如果原现场用补偿导线来连接热电偶和仪表，后现场热电偶更换为一体化热电偶温度变送器，此时是否需要将补偿导线更换为铜导线？

正确答案：原补偿导线可以直接作为传输4-20mA电流信号的信号线使用，不用更换也可使用。但需注意：补偿导线比较硬，与热电偶温度变送器接线时略有不便，连接必须牢固可靠且不能损坏温度变送器接线端子！

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