邵德立， 邹佳鑫， 吴昌昊

（中国兵器装备集团 自动化研究所特种计算机事业部， 四川 绵阳 621000）

0 引言

在工业应用中， 获知环境或设备工作温度常常是必需的，这也使得温度成为测量最频繁的一种物理量。目前常用的温度测量手段包括热电偶、热敏电阻、热电阻、集成温度传感器芯片等。 热电偶是其中应用最为广泛的一种，其原理是将温度变化转换为电量变化，通过对电量变化检测，后根据热电偶分度表对应关系得到测量温度。

1 热电偶测温特性

实际上，热电偶已成为在合理精度要求范围内，具有高性价比的宽范围工业测温方法。 热电偶测温原理示意如下[1]：

图1 中：

式中：EAB（T1）—测量端电势；EAB（T2）—冷端电势，在分度表中固定为0℃。 EZ—设备采集电势。

图1 热电偶测温示意图

热电偶特性如下[2-5]：①测温范围广：目前的标准热电偶有8 种，根据所使用的金属材质，其测温范围从-200℃至+2500℃，适用于大多数应用；②坚固耐用：热电偶的抗振动冲击性能较好，可用于恶劣环境；③安全性：热电偶无需外部激励源，几乎不会自发热，使用比较安全。

如图1 所示，在实际测量温度应用中，冷端温度很难维持在热电偶分度表中标定的0℃，而且会变化。 因此仅根据分度表中的温度、 电压对应关系得到的测量端电势往往是不准确的。 且热电偶的温度-电压特性曲线本身还具有一定的非线性。 因此，要精确得到测量端温度，必须解决冷端温度的不确定性带来的误差。

2 冷端温度补偿

根据式（1）可知，热电偶测温系统中，需要根据冷端温度，得到测量端温度，这一过程称为冷端温度补偿[6-8]。……