TC热电偶概述（二）
通常会使用如下图3所示的测量模型，假设万用表处温度相同，则在万用表处的热电势EAC会被相互抵消而不影响整个回路，整个回路的热电势都是由金属A与金属B材料的热电偶产生，进而万用表测量到的电压为EAB（TA，TB），此时的TB称为外部冷端。可以理解的是，由万用表测到的是TA与TB温度差之间的热电势。
图3 改进的测量模型
图3模型中有一个不合适的因素在于万用表处的两端温度在实际应用中并不一定等温，会造成电势差引起的测量误差。这样就继续引出一个更优的模型，如图4所示。将万用表处通过金属C材料引线引出后，根据均值导体定律，在万用表处无论存在多大温度差都不会有热电势的产生，此时只需要保证TC1、TC2、TB三处温度处于同一恒温条件下，整个模型所测到的热电势电压EAB（TA，TB）为TA与TB温度差下的热电势。
图4 优化后的模型
根据中间导体定律，下半部分的连接导线可以进一步优化为图5，由此我们不难发现，下图的模型对于整个系统所测量到的热电势是不变的，依然为EAB（TA，TB）。所以我们只需要保持后端连接的金属材料一致，能够正确测量等温区温度TB，就可得出温度TA。
图5 简化TC2后
2、冷端补偿
如图5，能够知道热电偶的热电势是EAB（TA，TB），两个接合端温度差所对应的热电势，分度表中以TB＝0℃进行的测量标定，由于自然环境因素，测量环境很少为0℃，但只要在测量过程中，保持冷端处于较稳定的恒温环境中，就能够把温度给补偿回来，根据中间温度定律：
那么就可以发现，我们的冷端就相当于中间温度Tn，而中间温度Tn到0℃的热电势En0就必须通过软件或硬件补偿方式进行补偿至系统中。
使用高精度热敏电阻或IC温度传感器等测量我们设计的冷端温度，将我们所需要测量到的实际温度TA是需要通过如下转化才能够正确得到，此方法为软件补偿，使用软件补偿的优势在于能够兼容多种不同类型热电偶进行测量。
首先将Tn指测出，转化为相应热电偶类型所对应的热电势En，En加上所通过直接测量到的热电势EAn所得到的EAB才为测量端TA温度到0℃所对应的热电势，再将EA0通过查表得到最终的温度值TA。补偿的目的在于修正冷端温度TB≠0℃时的影响。
4、不同工控环境下对热电偶的选取及其优缺点
对于不同的工业环境，所需要到的测温范围以及测温精度是不一样。下面简单介绍各类型热电偶的电极材料及其测温范围，均以ITS－90国际温标为准。
S型：铂铑10（＋）、纯铂（－）、测温范围：－50～1768℃、0．55uV／0．1℃；
R型：铂铑13（＋）、纯铂（－）、测温范围：－50～1768℃、0．55uV／0．1℃；
B型：铂铑30（＋）、铂铑6（－）、测温范围：0～1820℃、0．25uV／0．1℃；
K型：镍铬（＋）、镍硅（－）、测温范围：－270～1372℃、4uV／0．1℃；
T型：纯铜（＋）、铜镍（－）、测温范围：－270～400℃、4uV／0．1℃；
J型：铁（＋）、铜镍（－）、测温范围：－210～1200℃、5uV／0．1℃；
N型：镍铬硅（＋）、镍硅（－）、测温范围：－200～1300℃、2．5uV／0．1℃；
E型：镍铬（＋）、铜镍（－）、测温范围：－270～1000℃、5．6uV／0．1℃。
S型特点是抗氧化性能强，比较适合在氧化性、惰性气氛中连续使用。在所有热电偶中，S型的精度最高，常被作为标准热电偶；
R型与S型在性能上基本一致，除了热电势相对S较大外；
B型由于在室温中，所产生的热电势最小，则一般不用做冷端补偿，但在0～250℃区间，每10℃的变化只有1～2uV，所以会有特别大的测量误差，一般不用B型热电偶作为低温区间测量，一般使用在250～1820℃。
