熱電偶用補償導線是在一定溫度范圍內（包括常溫）具有與所匹配的熱電偶的熱電動勢值相同的一對或多對帶有絕緣層的導線或電纜，用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產生的誤差。補償導線分為延伸型與補償型兩種。 　　本文引用地址： 　　延伸型補償導線，其合金絲線芯的名義化學成分與熱電動勢值與配用熱電偶偶絲相同，它用字母“X”附加在熱電偶分度號之后表示，例如：“EX”。 　　補償型補償導線，其合金絲線芯的名義化學成分與配用熱電偶偶絲不同，但其熱電動勢在0-100℃或0-200℃時與配用熱電偶的熱電動勢值相同，它用字母“C”附加在熱電偶分度號之后表示，例如“KC”。 　　不同合金絲線芯可用于同種型號（分度號）的熱電偶，并附加字母予以區(qū)別，例如：“KCA”。 　　執(zhí)行標準 　　執(zhí)行GB/T4989-94標準等效 IEC584-3標準 　　用途 　　熱電偶用補償導線是在一定范圍內（包括常溫）具有與所匹配的熱電偶的熱電勢值的標稱值相同的一對帶有絕緣層的導線，用它們連結熱電偶與測量裝置，以補償熱電偶連接處的溫度變化的誤差。 　　型號及名稱

　　熱電偶是一種常見又經濟的寬溫度范圍測溫手段。T型熱電偶(銅康銅)具有靈敏、穩(wěn)定、易制造、防濕的特點——印刷電路板的銅到銅連接則了等溫塊的必要性。這些是T型熱電偶進入從導管到食品加工等多種應用的部分主要原因，這些應用不需要K型等其他熱電偶所具備的寬溫度范圍。 　　本文引用地址： 　　ADI擁有集成冷端補償機制的熱電偶放大器，但T型熱電偶不在此列。幸運的是，T型和K型放大器在 約100°C的溫度范圍內，具有類似的電壓特性。K型熱電偶調節(jié)器(如AD8495或AD8497)可以利用這種相似性來測量T型熱電偶，并將誤差降至超低水平。較高溫度條件下的輸出電壓會偏離AD8495的理想5 mV/°C傳遞函數(shù)，所以，有必要通過查找表或多項式考慮該差異。示意圖是用來自NIST的T型熱電偶表以及AD8495的傳遞函數(shù)生成的，以展示AD8495在各種參考結溫條件下的輸出。 　　圖1.AD8495在T型熱電偶條件下計算得到的輸出 　　可以運用該圖或該6階多項式將輸出電壓映射到測量溫度上。VOUT (mV) = a0 + a1 × T + a2 × T2 + … + a6 × T6，其中，系數(shù)為： 　　在–200°C至+350°C的整個測量溫度范圍內和0°C至50°C的參考結溫范圍內，該多項式計算得到的誤差約為–2.50 mV至+2.28 mV，約低于±0.5°C。必須加上熱電偶容差和AD8495放大器誤差。 　　請注意，當溫度低于0°C時，輸出電壓為負。輸出電壓相對于參考引腳(REF)進行測量，因此，可以提高REF端的電壓，以便在單電源供電時，將負的輸出電壓偏置到正輸出電壓。請參閱AD8495數(shù)據(jù)手冊，了解在用熱電偶進行設計時要考慮的重要事項，包括接地、濾除干擾和布局布線注意事項，以便使器件溫度等于參考結溫。 　　作者簡介 　　.Scott Hunt 是線性產品部(馬薩諸塞州威明頓市)的一名產品應用工程師。他獲得倫斯勒理工學院電氣工程學士學位后，于2011年加入ADI公司。Scott專門從事集成精密放大器技術工作，包括儀器儀表放大器、差分放大器和熱電偶放大器。

　　選擇溫度傳感產品也許看似小事一樁，但由于可用的產品多種多樣，因此這項任務可能令人頗感畏懼。在這篇文章中，筆者將介紹四種類型的溫度傳感器(電阻式溫度檢測器 (RTD)、熱電偶、熱敏電阻器以及具有數(shù)字和模擬接口的集成電路 (IC) 傳感器)并討論每種傳感器的優(yōu)點與缺點。 　　本文引用地址： 　　從系統(tǒng)級的立足點來看，溫度傳感器是否適合您的應用將取決于所需的溫度范圍、準確度、線性度、解決方案成本、功能、功耗、解決方案尺寸、安裝法(表面貼裝法與通孔插裝法以及電路板外安裝法)還有必要支持電路的易設計程度。 　　RTD 　　當一邊測量RTD的電阻一邊改變它的溫度時，響應幾乎是線性的，表現(xiàn)得像一個電阻器。如圖1所示，該RTD的電阻曲線并非完全呈線性，而是有幾度的偏差(示出了一條用作參考的直線)—— 但卻是高度可預測并可復驗的。為了對這種輕微的非線性進行補償，大多數(shù)設計人員都會對測得的電阻值進行數(shù)字化處理，并使用微控制器內的查找表以便應用校正因子。這種寬溫度范圍(大約-250℃至+750℃)內的可復驗性和穩(wěn)定性使RTD在高精度應用(包括在管道和大容器內測量液體或氣體的溫度)中極為有用。 　　圖1：RTD的電阻與溫度 　　用來處理RTD模擬信號的電路的復雜度基本上根據(jù)應用而變化。放大器和模數(shù)轉換器(ADC)等組件(這些組件會產生它們自己的誤差)是不可或缺的。只有當測量必要時才給傳感器供電 —— 通過該方法您也可實現(xiàn)低功耗運行，但這會使該電路復雜得多。而且，使傳感器通電所需的功率還會提高其內部的溫度，從而影響測量準確度。僅僅幾毫安的電流，這種自加熱效應就會產生溫度誤差(這些誤差是可糾正的，但需要進一步的斟酌考量)。另外，請謹記：線繞式鉑RTD或薄膜RTD的成本可能相當高，尤其當與IC傳感器的成本進行比較時。 　　熱敏電阻器 　　熱敏電阻器是另一種類型的電阻式傳感器。有多種多樣可用的熱敏電阻器，從物美價廉的產品到高精度產品，不一而足。低成本、低精度的熱敏電阻器可執(zhí)行簡單的測量或閾值檢測功能 —— 這類電阻器需多個組件(如比較器、參考和分立式電阻器)，但非常便宜，并具有非線性的電阻-溫度屬性，如圖2所示。如果您需要測量寬范圍的溫度，您將需進行大量的線性化處理工作。對幾個溫度點進行校準可能是必要的。為實現(xiàn)更高的精度，可用更昂貴且公差更緊的熱敏電阻陣列來幫助解決這種非線性難題，但這種陣列通常比單個熱敏電阻器靈敏度低。 　　圖2：熱敏電阻器的電阻與溫度 　　因為多跳變點系統(tǒng)增加了復雜度和成本，所以低成本熱敏電阻器一般僅用于具有少功能要求的應用，包括烤面包器、咖啡機、電冰箱和吹風機。此外，熱敏電阻器還會遭受自加熱問題的困擾(通常在較高溫度下，此時它們的電阻較低)。和RTD的情況一樣，尚未發(fā)現(xiàn)不能在低電源電壓下使用熱敏電阻器的根本原因 —— 但請記住，滿量程輸出越低，它根據(jù)模數(shù)轉換器(ADC)特性直接轉化成的系統(tǒng)靈敏度越低。小功率應用還需要提高電路復雜度，以便能對噪聲引起的誤差非常敏感。熱敏電阻器可在-100°C至+500°C的溫度范圍內運行，雖然大多數(shù)熱敏電阻器的額定 工作溫度范圍是+100°C至+150°C。 　　熱電偶 　　熱電偶包括由不同材料制成的兩根電線的接點。例如，J型熱電偶是由鐵和康銅制成的。如圖3所示，接點1位于待測量的溫度處，而接點2和接點3則被置于用LM35模擬溫度傳感器測定的不同溫度處。輸出電壓與這兩個溫度值的差大致成比例。 　　圖3：將LM35用于熱電偶冷接點補償 　　因為熱電偶的靈敏度相當?shù)?在每攝氏度幾十微伏的量級上)，所以您將需要低偏移放大器來產生可用的輸出電壓。在熱電偶的工作范圍內，溫度至電壓傳遞函數(shù)中的非線性往往需要補償電路或查找表，正如RTD和熱電偶一樣。然而，盡管有這些缺點，熱電偶仍非常流行，尤其適用于烤箱、水加熱器、窯爐、測試設備和其它工業(yè)處理 —— 原因是熱電偶的熱質量很低且工作溫度范圍(工作溫度可擴展至2300℃以上)很寬泛。 　　IC傳感器 　　IC傳感器可在-55°C至+150°C的溫度范圍內工作 —— 精選的幾種IC傳感器工作溫度可高達+200°C。有各種類型的集成式IC傳感器，不過四種常見的集成式IC傳感器當屬模擬輸出器件、數(shù)字接口器件、遠程溫度傳感器以及那些具有溫控器功能的集成式IC傳感器(溫度開關)。模擬輸出器件(一般是電壓輸出，但有些也具有電流輸出)在其需要ADC來對輸出信號進行數(shù)字化處理時像無源解決方案。數(shù)字接口器件常使用兩線接口(I2C或PMBus)，并具有內置的ADC。 　　除了也包括一個局部溫度傳感器外，遠程溫度傳感器還具有一路或多路輸入以便監(jiān)測遠程二極管溫度 —— 它們常被置于高度集成的數(shù)字IC(例如，處理器或現(xiàn)場可編程門陣列【FPGA】)中。當達到溫度閾值時，溫控器可提供簡單的警報。 　　使用IC傳感器有許多好處，包括：功耗低;可提供小型封裝產品(有些尺寸小到0.8mm×0.8mm);還可在某些應用中實現(xiàn)低器件成本。此外，由于IC傳感器在生產測試過程中都經過校準，因此沒有必要進一步校準。它們通常用于健身跟蹤應用、可佩戴式產品、計算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車應用。 　　經驗豐富的電路板設計人員將根據(jù)終產品要求來使用合適的解決方案。表1展示了每種溫度傳感器的相對優(yōu)勢/劣勢。 　　表1：RTD、熱敏電阻器、熱電偶和IC傳感器的相對優(yōu)勢與劣勢