温度测量误差的几种来源特定于热电偶

由于热电偶既坚固又相对便宜，因此它们已成为最广泛使用的温度传感器。它们基于热电效应或塞贝克效应（以物理学家托马斯·塞贝克（Thomas Seebeck）命名）。当由异种金属制成的两根导线连接在一起时，会产生电压。产生的电压水平是温度的函数。随着温度变化，电压也会变化，因此热电偶的电压输出等于温度读数。

热电偶输出的线性度取决于热电偶的类型和温度范围。尽管热电偶可以覆盖很宽的温度范围（某些温度高达2300°C），但它们产生的输出电压却很小，因此与它们一起使用的仪器必须提供足够的分辨率以分辨出小的电压变化。

温度测量误差的几种来源特定于热电偶：

未配置或未补偿CJC（冷端补偿）-热电偶测量热端（用于实际测量）与冷端或参考端（在仪器上）之间的温度差。如果不知道冷端的温度或无法对冷端的温度进行补偿（通过冷端补偿），则温度读数将不准确。

使用从热电偶连接到测量仪器的铜线-热电偶与仪器之间的连接应使用与热电偶相同的电线。从理论上讲，可以使用铜线，但这需要控制所有线的温度，这通常是不切实际的。

电压测量仪器对热电偶的测量不够灵敏或不够精确-热电偶的输出仅为微伏，因此请确保选择具有足够分辨率的仪器以准确测量微伏。幸运的是，许多现代数字万用表（DMM）提供了内置功能，使其特别适合于热电偶温度测量。例如，吉时利的3706A型系统开关/万用表支持J，K，N，T，E，R，S和B热电偶类型。根据您选择的热电偶类型，本仪器允许您以0.001°C（J型）至0.1°C（B型）的分辨率测量-200°C至1820°C的温度。

当热电偶直接连接到DMM的输入时，这些连接中的至少一个将是由两种不同金属组成的结，引入热电电压，该热电电压将被代数加到热电偶电压上，从而产生错误的温度测量结果。为了消除这种不必要的热电电压的影响（必须进行不同的导线连接），热电偶电路需要一个参考结，该参考结必须保持在稳定的已知温度下。

例如，只要知道该参考（冷）结的温度，数字万用表就可以将参考温度作为因素来计算热电偶的实际温度读数。尽管用作NIST电压-温度转换表的基本参考的标准参考温度是冰点（0°C），但也可以使用其他已知温度。例如，某些DMM可以通过使用热敏电阻或四线RTD测量冷结来获取冷结温度，或者用户可以输入已知的温度值。

使用冰点参考的模拟参考结点。

最精确的热电偶测量是通过使用冰点参考的模拟参考结实现的（图1）。将铜线到热电偶线的连接浸入（但电隔离）在冰浴中，用户将0°C的模拟参考温度输入到仪器中。

长距离的热电偶线可能会具有相当大的电容，这在DMM的输入端可以看到。如果热电偶电路中出现间歇性断开，则此电容会产生错误的刻度读数。为避免这些错误，请寻找一种提供热电偶开路检测电路的仪器。

编辑：hfy