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1前言 大家知道,熱電偶是基于物體的熱電效應(yīng),把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。這種通過(guò)熱電偶測(cè)溫不僅可遠(yuǎn)距離傳遞和記錄,也可集中檢測(cè)和控制。雖然其優(yōu)點(diǎn)很多,但在實(shí)際使用時(shí),必須要解決其冷端的補(bǔ)償問(wèn)題。若處理不好將對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)嚴(yán)重影響。由熱電偶的作用原理可知,熱電偶的熱電勢(shì)的大小,不僅與測(cè)量端的溫度有關(guān),而且與參比端(冷端)的溫度有關(guān)。寫成函數(shù)式為: 
對(duì)冷端處理,通常有電路補(bǔ)償法和計(jì)算法兩種。本文介紹在實(shí)際中所使用的二種高精度補(bǔ)償方法。 2冷端處理措施 2.1用AD590對(duì)冷端的處理 AD590是一種集成型溫度電流傳感器。其電源電壓為3～30V,測(cè)溫范圍為-55～150℃,輸出電流I與溫度T成正比關(guān)系,即: 
I1通過(guò)R1所形成的電壓V1,即為與絕對(duì)溫度相對(duì)應(yīng)的冷端補(bǔ)償電壓。為了使其轉(zhuǎn)化為以攝氏溫度相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電壓,電路從N2的正端引入V2回路,通過(guò)調(diào)整R3使I2=273μA。電路中,選取R1=R2=R0(R0在數(shù)值上等于熱電偶的Seebeck系數(shù))。這樣與對(duì)應(yīng)于攝氏溫度的冷端補(bǔ)償電壓為E(t0,0)=V1-V2=R1·I1-R2·I2= (I1- 273)R0,由(3)式可知:當(dāng)t=0℃時(shí),I1=273μA,則E(t0,0) =0。對(duì)于圖中的差分組合電路,形成的E(t,0)滿足(1)式的關(guān)系。因此實(shí)現(xiàn)了熱電偶冷端的補(bǔ)償。由于不同分度號(hào)的熱電偶Seebeck系數(shù)不同,因而R1(及R2)的取值也應(yīng)相應(yīng)改變。 
2.2通過(guò)計(jì)算對(duì)冷端的處理 由(1)式可知,對(duì)熱電偶的冷端處理,主要是得到E(t0,0)項(xiàng),就可以準(zhǔn)確得到E(t,0)。為此可以采用查分度表和計(jì)算的方法解決。但這種方法需要實(shí)測(cè)到t0,即參比端的溫度。圖2是實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)進(jìn)行冷端計(jì)算處理的電路。 在電路中利用AD590得到常溫下的Vt0,通過(guò)電子模擬開(kāi)關(guān)與A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)算機(jī)處理得到t0,然后從對(duì)應(yīng)熱電偶的分度表中自動(dòng)查出對(duì)應(yīng)于t0的熱電勢(shì)E(t0,0) ,再將這個(gè)熱電勢(shì)值與所實(shí)測(cè)的E(t,t0)代數(shù)相加,得出的結(jié)果就是熱電偶參比端溫度為0℃時(shí),對(duì)應(yīng)于測(cè)量端的溫度為t時(shí)的熱電勢(shì) 
E(t,0) ,最后再?gòu)姆侄缺碇凶詣?dòng)查得對(duì)應(yīng)于E(t,0)的溫度,這個(gè)溫度就是熱電偶測(cè)量端的實(shí)際溫度t。 采用這種方法,可以很好地解決參比端溫度的變化問(wèn)題,只要隨時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)出t0,就可以準(zhǔn)確得到測(cè)量端溫度t。同時(shí)還充分利用了對(duì)應(yīng)熱電偶的分度表,并使非線性問(wèn)題得到了校正。本方法適用于各種熱電偶。 3結(jié)論 本文所介紹的兩種熱電偶冷端處理方法,在高精度測(cè)溫和現(xiàn)代溫控儀的設(shè)計(jì)等方面具有實(shí)用的參考價(jià)值。第一種方法特別適用于單點(diǎn)溫度的測(cè)量和控制。第二種方法適用于計(jì)算機(jī)處理的單點(diǎn)補(bǔ)償和多點(diǎn)測(cè)量、測(cè)控。對(duì)于上述AD590測(cè)溫元件,也可根據(jù)需要選用其他型號(hào),例如LM135/LM235/LM335等集成器件。 摘自：中國(guó)計(jì)量測(cè)控網(wǎng)
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