在了解熱電偶補償導線的原理前，我們先要知道熱電偶的測溫原理

實際應用中，測量或控制儀表離熱電偶總有一定的距離。如圖2.

此時需要在熱電偶（圖中A、B）后再接一段導線，才能將熱電偶的信號接到測溫

表上。圖中C、D即為連接熱電偶和測溫儀表的導線。

圖中，工作端溫度T1, A、B與C、D連接處溫度為T2, 測量儀表端（參考端）溫度為T0.

我們可以把總回路的總電動勢 E 分成兩段熱電動勢的和，即A、B為一段，熱電動勢為E_AB（T1,T2），C、D為另一段，熱電動勢為E_CD（T2,T0）, 即：

           E= E_AB（T1,T2）+ E_CD（T2,T0）            （熱電偶中間導體定律）   （1）

    在上圖中，如果C、D的材質和A、B完全一樣，即C即為A，D即為B,相當于熱電偶A、B 在T2（中間溫度）處產生了一個連接點，此時，回路總電勢為：

           E= E_AB（T1,T2）+ E_AB（T2,T0）= E_AB（T1,T0）    （熱電偶中間溫度定律）   （2）

 

從式（2）我們可以看出，只要是相同的熱電偶，中間產生了連接點，則總電勢與連接點的溫度（中間溫度）無關，而只與工作端和參考端的溫度有關。這正是我們希望得到的。我們在熱電偶布線中，不需要考慮中間有沒有連接點，也不需要考慮連接點的溫度，而是和一根熱電偶連接到介質和測量儀表一樣。

 

      再來比較式（2）和式（1）。如果我們能找到某種材料C、D，它能滿足：

                  E_CD（T2,T0）= E_AB（T2,T0）                                  （3）

則式（1）成為：

      E= E_AB（T1,T2）+ E_CD（T2,T0）= E_AB（T1,T2）+ E_AB（T2,T0）= E_AB（T1,T0）        （4）

 

      滿足式（3）的材料C、D我們稱為熱電偶A、B的補償導線。

      式（4）還告訴我們，使用了補償導線，我們將T2延伸到了T0，但最后我們的測量結果與T2無關，這樣我們也可以理解為，因為我們使用了導線C、D，是它補償了T2處連接所產生的附加電勢，而使得我們最終測量不需要再考慮T2，這也是C、D為什么叫補償導線的原因。

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