引入补偿导线可让热电偶的冷端位置放置至相对稳定的环境处,然而其后的冷端温度依旧不可能达到0℃(零度)。对此,热电偶的基本参数——分度表,乃基于0℃冷端条件下给出,且配套仪器也以此为准进行刻度。因此,为确保测量精确,必须设法将冷端温度维持在0℃,同时对测量值进行适当修正。此类操作,即所谓的热电偶冷端温度补偿。
常见的冷端温度补偿方式包括:
1. 冰浴法:将补偿导线延长部分插入装有变压器油的试管,并将其置于盛有冰水混合物的容器内,由此实现冷端温度维持在0℃。该法虽然便利,但仅适合实验室现场,实际生产中并不适用。
2. 公式修正法:参照公式(3-2),依次加人实际测量的热电势EAB(t, to)与查表获得的热电势EAB(t, to),从而获取温度为F的有效热电势EAB(t, to)。参考该温度得到的热电势,再次查表即可推出被测温度t。此方法虽具便利性,但在长时间连续测量过程中并不实用。
3. 备用仪表零点法:大多数显示仪表在正常工作时指针皆指向零位(机械零点)。若热电偶散热端温度稳定,可在测温之前切断电路,调设显示仪表的机械零点至热电偶温度,实质上就是预先对热电势进行修正。重新连接电路后,显示仪的指示数值即视为实际测量温度。由于简洁易行,在工业领域广受欢迎;但如若控制室内温度频繁变动,将会导致一定程度的测量误差,通常应用于对测温精度要求不高的场景。
4. 补偿电桥法:当热电偶冷端温度波动较大时,可在补偿导线之后连接补偿电桥(不均衡电桥)以便产生相应的不均衡电压△u,自动抵消由冷端温度变化引发的热电势改变。