通过将温度变送器和热电偶组合在一起，热电偶将升级为一体化温度变送器。热电偶冷端补偿精度直接影响温度变送器测量结果和一体化温度变送器整体精度。
热电偶的工作原理
当两种不同材质的导体 A 和 B 焊接在一起（如图 1 所示）时，如果连接点（热端）的温度和导体另一端（冷端，也称参比端）的温度不同，就会在冷端产生热电势。利用这一现象可以将温度转换成电势，从而实现温度测量。
如果热电偶的冷端温度保持恒定（例如 0℃），则输出热电势与热端温度值成一一对应关系。温度变送器通过测量热电偶输出端的电势差，再将电势差转换成温度，从而实现温度测量。
热电偶冷端补偿
热电偶的输出热电势取决于热端和冷端之间的温度差。但在实际测量中，热电偶冷端的温度经常发生变化。如果不进行补偿，即使热端的温度恒定不变，冷端的温度变化也会引起热电势的变化，导致热电势无法准确反映热端的温度，从而引起测量误差。
冷端补偿的原理如下：
- 测量热电偶热端温度为 T1（冷端温度为 T2）时的热电势 V1。
- 用温度传感器（如 Pt100）测量冷端温度值 T2。
- 计算温度 T2 时该热电偶的热电势 V2（冷端温度为 0℃）。
- V1 + V2 是该热电偶为冷端温度为 0℃ 时，热端温度 T1 时的电势值。
热电偶输入变送器的精度测量方法
由于涉及冷端补偿问题，有时不正确的测量往往会导致精度超差。正确测量热电偶变送器的方法有两种：
- 精确测量法
- 实用测量法
精确测量法
- 补偿导线采用与测量热电偶相对应的补偿导线。
- 用 mV 信号发生器模拟热电偶信号。
- 保持容器内为冰、水混合态，保证冷端温度为 0℃。
- 根据热电偶分度表上对应的电势值，直接由毫伏信号发生器模拟热电偶输出信号送入温度变送器。
- 测量温度变送器输出的 4-20mA 电流信号，计算温度变送器的测量精度。
实用测量法
- 在输入端放置一个温度计，测量冷端温度值。
- 由分度表查得此温度的电势值 E。
- 根据热电偶分度表的电势值 E，由 mV 信号发生器模拟输出 (E-E) 值，即模拟热电偶的输出。
- 测量温度变送器输出的 4-20mA 电流信号，计算温度变送器的测量精度。
需要注意的是，实用测量法存在着环境温度变化和温度计测量冷端温度误差两个方面，无法消除，会带来测量误差。
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