熱電偶溫度測量誤差的六大常見原因熱電偶溫度傳感器因其多功能性和易用性而成為工業(yè)應(yīng)用中最受歡迎的溫度測量儀器之一。但是，可能會出現(xiàn)測量誤差。本文討論了導(dǎo)致熱電偶錯誤的六個最常見原因。
熱電偶是穩(wěn)健的溫度測量設(shè)備，其精度足以滿足許多工業(yè)和科學(xué)應(yīng)用的需求。與其他溫度測量技術(shù)相比，熱電偶相對便宜，因其能夠測量廣泛的溫度范圍而受到重視：從 –200° 到 +1250°C。
熱電偶溫度傳感器測量溫差，而不是絕對溫度。兩根電線，每根由不同的金屬制成，在尖端連接。這是測量結(jié)。在另一端，電線連接到一個已知溫度的物體，稱為參考結(jié)。熱電偶通過測量兩個結(jié)點之間的電壓差來工作，這由塞貝克效應(yīng)解釋。測量的電壓被轉(zhuǎn)換為溫度單位，溫度讀數(shù)顯示在設(shè)備上或傳輸?shù)竭h程位置。
盡管熱電偶是可靠的，但由于各種原因可能會出現(xiàn)溫度測量錯誤。以下是導(dǎo)致熱電偶測量錯誤的六種最常見原因，以及糾正方法：
1、在變送器上選擇錯誤類型的熱電偶
如果在安裝過程中將設(shè)置輸入到變送器中時選擇了錯誤的熱電偶類型，則可能會遇到問題。這是一個常見的錯誤，因為有多種類型的熱電偶——K、J、N、E、T、R、S 和 B 型——每種都有不同的范圍、精度和電輸出。
解決方案：幾乎所有的熱電偶都按類型進行顏色編碼，因此您通常只需要確認熱電偶護套的顏色并匹配變送器上的設(shè)置即可。
2. 熱電偶延長線的相關(guān)問題
如果不小心把熱電偶溫度傳感器引線的極性接反了，會因引線兩端的溫差而導(dǎo)致測得的溫度不正確。這個問題是可以理解的，因為紅色是正電荷的常用顏色，而熱電偶電纜中的紅線通常包含負信號。這種著色是熱電偶的 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)，但這并不是大多數(shù)人所期望的。
解決方案：仔細檢查連接，如有必要，更換熱電偶引線。
3. 合金的固有變異
沒有兩批電線是完全一樣的。由于合金百分比在每個制造過程中略有不同，因此熱電偶精度的一些誤差是不可避免的。標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在測量結(jié)點處的實際溫度誤差在大約 1% 以內(nèi)，這對于大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠準(zhǔn)確了。
解決方案：訂購帶有特殊限制線的熱電偶，可以將精度提高兩倍。這些線材以最高公差制造，以確保盡可能少的雜質(zhì)和最大的合金比例一致性。
4. 參考結(jié)連接周圍的溫度變化
由于熱電偶測量溫差，因此具有已知溫度的參考結(jié)（冷結(jié)）周圍的任何溫度波動都會導(dǎo)致錯誤的溫度讀數(shù)。
解決方案：確保參考結(jié)附近沒有風(fēng)扇或其他冷卻或加熱源。簡單的絕緣也可以保護接頭免受極端溫度的影響。
5. 熱電偶在多個位置接地
熱電偶應(yīng)僅在一個位置接地。如果它在多個位置接地，則可以通過電流從一個接地流過熱電偶到另一個接地來創(chuàng)建“接地回路”。這可能會產(chǎn)生電磁場，從而導(dǎo)致與射頻干擾相關(guān)的問題，從而影響測量精度。
解決方案：將發(fā)射器（連接頭）或控制器/記錄器接地，但不能同時接地。選擇在輸入、輸出和接地之間具有內(nèi)部隔離的變送器通常提供足夠的隔離以消除接地環(huán)路。也可以使用回路隔離器，可以將其放置在回路接線電路中以防止這種情況發(fā)生。
6. 熱電偶穩(wěn)定性
雖然熱電偶是可靠的溫度測量設(shè)備，但它們確實會隨時間漂移。最大暴露溫度、循環(huán)測量和循環(huán)頻率會影響冶金，從而產(chǎn)生漂移，通常是向下漂移。不幸的是，這種漂移無法預(yù)測，但 1-5°C 的誤差很常見。
