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补偿电缆应用中冷结点补偿的实现

    当然,热电偶在温度测量中也存在一些缺陷,例如线性特性较差。除此之外,RTD和温度传感器IC可以提供更高的灵敏度和精度,可以很理想地用于准确测量系统。热电偶信号电平很低,常常需要放大或高分辨率数据转换器进行处理。如果排除上述问题,热电偶的低价位、易使用、宽温度范围可以使其有了广泛使用。


  补偿电缆与冷结点补偿


  Seebeck效应与Peltier效应相反,Peltier效应为电能转换成热能的过程,典型应用有热电致冷器。如图1a所示,测量电压VOUT是检测结点(热结点)结电压与参考结点(冷结点)结电压之差。因为VH和VC是由两个结的温度差产生的,VOUT也是温差的函数。比例因数α对应于电压差与温差之比,称为Seebeck系数。


  美国国家标准局(NBS)提供了各种类型热电偶的电压特征数据与温度对应关系的查找表,所有数据均基于0℃冷结点温度。利用冰点作为参考点,通过查找适当表格中的VH可以确定热结点温度。


  在热电偶应用初期,冰点被当作热电偶的标准参考点,但在大多数应用中获得一个冰点参考温度不太现实。如果冷结点温度不是0℃,那么,为了确定实际热结点温度须已知冷结点温度。考虑到非零冷结点温度的电压,须对热电偶输出电压进行补偿,即所谓的冷结点补偿。


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