補償導(dǎo)線是熱電偶和顯示/控制儀表系統(tǒng)的專用信號傳遞線，并且具有溫度自動補償功能。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要有國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4989-94（等同IEC 60584-3標(biāo)準(zhǔn)）《熱電偶用補償導(dǎo)線》和機械行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)JB/T 9496-1999《鎢錸熱電偶用補償導(dǎo)線》。
結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
補償導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)一般有導(dǎo)體、絕緣、護套或加屏蔽組成，其結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)要求簡單介紹如下：
（1）導(dǎo)體。導(dǎo)體材料應(yīng)根據(jù)補償導(dǎo)線的種類選用。線芯分為單根導(dǎo)線和多根絞線等兩種，具體的規(guī)格（導(dǎo)線截面）范圍為0.2mm2～ 2.5mm2。
（2）絕緣層。普通型補償導(dǎo)線的絕緣材料選用聚氯乙烯絕緣料。絕緣層表面應(yīng)平整、色澤均勻，無機械損傷；絕緣層厚度允差為標(biāo)稱厚度的-10%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的90%；絕緣層應(yīng)經(jīng)受交流50Hz、電壓為4000V的火花試驗不擊穿，火花試驗機的運行速度應(yīng)保證絕緣層每點經(jīng)受電壓作用時間不小于0.1s。耐熱型補償導(dǎo)線的絕緣為聚四氟乙烯。絕緣厚度允差不超過標(biāo)稱值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的90%，絕緣線芯外徑允許局部放大，但粗大處外徑不應(yīng)超過最大外徑值。
（3）護套。普通型補償導(dǎo)線的護套材料選用聚氯乙烯護套料。其護套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護套厚度的允許偏差為標(biāo)稱值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的80%。
耐熱型補償導(dǎo)線的護套材料選用聚四氟乙烯護套料或無堿玻璃絲。聚四氟乙烯護套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護套厚度的允許偏差為標(biāo)稱值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的80%。無堿玻璃絲編織的護套，其編織密度應(yīng)不小于90%。
（4）屏蔽層。屏蔽層主要采用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、鋁塑復(fù)合帶、銅塑復(fù)合帶繞包。采用編織屏蔽其編織密度≥ 80%，斷頭經(jīng)銜接后應(yīng)修剪整齊。采用繞包屏蔽時，鋁（銅）復(fù)合帶應(yīng)緊密貼在絕緣層上，不易松脫；屏蔽層的厚度不得大于0.8mm。
補償導(dǎo)線的選擇
1、選擇補償導(dǎo)線的優(yōu)點
熱電偶與測量裝置之間使用補償導(dǎo)線，其優(yōu)點如下：
（1）改善熱電偶測溫線路的物理性能和機械性能。采用多根絞線或小直徑補償導(dǎo)線可提高線路的可撓性，使接線方便，也可調(diào)節(jié)線路電阻或屏蔽外界的干擾。
（2）降低測量線路成本，當(dāng)熱電偶與測量裝置距離很遠(yuǎn)，使用補償導(dǎo)線可節(jié)省大量的熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時，經(jīng)濟效益更明顯。
2、補償導(dǎo)線的選擇
每一種熱電偶都有與其相配的補償導(dǎo)線，選擇補償導(dǎo)線時一定要根據(jù)熱電偶的型號和所使用的場合進行正確選擇，否則不但起不到補償?shù)淖饔?，可能還會加大誤差。例如，K型熱電偶應(yīng)該選擇K型熱電偶的補償導(dǎo)線，根據(jù)使用場合，選擇工作溫度范圍。通常KX窄范圍的工作溫度為- 20～ 100℃ ，寬范圍的為- 25～ 200℃ ，普通級溫度允差為± 2.5℃ ，精密級允差為± 1.5℃。B型熱電偶常溫下產(chǎn)生的熱電勢非常小，高溫測量時一般可不用補償導(dǎo)線，選用一般的銅芯絕緣線就可以了。
補償導(dǎo)線與熱電偶連接處的溫度低于100℃時可以選用一般護套的普通型補償導(dǎo)線，當(dāng)溫度在100～ 200℃之間時，應(yīng)選用耐熱護套的耐熱型的補償導(dǎo)線，并且以延伸型為宜。在有電磁場干擾的環(huán)境中，為了提高熱電偶用補償導(dǎo)線的抗干擾性，應(yīng)選用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、銅塑帶或鋁塑帶繞包屏蔽補償導(dǎo)線。但是一定要將屏蔽層嚴(yán)格接地，否則屏蔽層不僅沒有起到屏蔽的作用，反而增強干擾。
補償導(dǎo)線的使用
補償導(dǎo)線在使用過程中需要注意幾個問題：
（1）與熱電偶接線端的兩個接點盡可能近一點，盡量保持兩個接點的溫度一致；與儀表接線端的兩個接點的連接處也盡可能使溫度一致；儀表柜有風(fēng)扇的地方，要避免風(fēng)扇直吹連接點。
（2）因為熱電偶產(chǎn)生的信號很弱，為微伏級，如果使用的距離過長，由于信號的傳輸衰減和環(huán)境中強電的干擾偶合，足以使熱電偶的信號失真，造成測量和控制溫度不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時會產(chǎn)生溫度波動。根據(jù)經(jīng)驗，通常使用熱電偶補償導(dǎo)線的長度應(yīng)控制在15m以下，如果超過15m，建議使用溫度變送器進行信號的傳輸。溫度變送器是將溫度對應(yīng)的電勢值轉(zhuǎn)換成直流電流傳送，抗干擾強。
（3）補償導(dǎo)線布線一定要遠(yuǎn)離動力線和干擾源，在避免不了必須穿越時，也盡可能采用交叉互換的方式，不要采用平行敷設(shè)。
（4）補償導(dǎo)線的正負(fù)極一定要與熱電偶的正負(fù)極相對應(yīng)，否則不但起不到補償作用，產(chǎn)生的誤差比不接補償導(dǎo)線還要大，因此補償導(dǎo)線在連接時一定要注意極性。
（5）在精密測量中采用補償導(dǎo)線時，測量結(jié)果須加上補償導(dǎo)線的修正值。
結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
補償導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)一般有導(dǎo)體、絕緣、護套或加屏蔽組成，其結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)要求簡單介紹如下：
（1）導(dǎo)體。導(dǎo)體材料應(yīng)根據(jù)補償導(dǎo)線的種類選用。線芯分為單根導(dǎo)線和多根絞線等兩種，具體的規(guī)格（導(dǎo)線截面）范圍為0.2mm2～ 2.5mm2。
（2）絕緣層。普通型補償導(dǎo)線的絕緣材料選用聚氯乙烯絕緣料。絕緣層表面應(yīng)平整、色澤均勻，無機械損傷；絕緣層厚度允差為標(biāo)稱厚度的-10%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的90%；絕緣層應(yīng)經(jīng)受交流50Hz、電壓為4000V的火花試驗不擊穿，火花試驗機的運行速度應(yīng)保證絕緣層每點經(jīng)受電壓作用時間不小于0.1s。耐熱型補償導(dǎo)線的絕緣為聚四氟乙烯。絕緣厚度允差不超過標(biāo)稱值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的90%，絕緣線芯外徑允許局部放大，但粗大處外徑不應(yīng)超過最大外徑值。
（3）護套。普通型補償導(dǎo)線的護套材料選用聚氯乙烯護套料。其護套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護套厚度的允許偏差為標(biāo)稱值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的80%。
耐熱型補償導(dǎo)線的護套材料選用聚四氟乙烯護套料或無堿玻璃絲。聚四氟乙烯護套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護套厚度的允許偏差為標(biāo)稱值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱值的80%。無堿玻璃絲編織的護套，其編織密度應(yīng)不小于90%。
（4）屏蔽層。屏蔽層主要采用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、鋁塑復(fù)合帶、銅塑復(fù)合帶繞包。采用編織屏蔽其編織密度≥ 80%，斷頭經(jīng)銜接后應(yīng)修剪整齊。采用繞包屏蔽時，鋁（銅）復(fù)合帶應(yīng)緊密貼在絕緣層上，不易松脫；屏蔽層的厚度不得大于0.8mm。
補償導(dǎo)線的選擇
1、選擇補償導(dǎo)線的優(yōu)點
熱電偶與測量裝置之間使用補償導(dǎo)線，其優(yōu)點如下：
（1）改善熱電偶測溫線路的物理性能和機械性能。采用多根絞線或小直徑補償導(dǎo)線可提高線路的可撓性，使接線方便，也可調(diào)節(jié)線路電阻或屏蔽外界的干擾。
（2）降低測量線路成本，當(dāng)熱電偶與測量裝置距離很遠(yuǎn)，使用補償導(dǎo)線可節(jié)省大量的熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時，經(jīng)濟效益更明顯。
2、補償導(dǎo)線的選擇
每一種熱電偶都有與其相配的補償導(dǎo)線，選擇補償導(dǎo)線時一定要根據(jù)熱電偶的型號和所使用的場合進行正確選擇，否則不但起不到補償?shù)淖饔?，可能還會加大誤差。例如，K型熱電偶應(yīng)該選擇K型熱電偶的補償導(dǎo)線，根據(jù)使用場合，選擇工作溫度范圍。通常KX窄范圍的工作溫度為- 20～ 100℃ ，寬范圍的為- 25～ 200℃ ，普通級溫度允差為± 2.5℃ ，精密級允差為± 1.5℃。B型熱電偶常溫下產(chǎn)生的熱電勢非常小，高溫測量時一般可不用補償導(dǎo)線，選用一般的銅芯絕緣線就可以了。
補償導(dǎo)線與熱電偶連接處的溫度低于100℃時可以選用一般護套的普通型補償導(dǎo)線，當(dāng)溫度在100～ 200℃之間時，應(yīng)選用耐熱護套的耐熱型的補償導(dǎo)線，并且以延伸型為宜。在有電磁場干擾的環(huán)境中，為了提高熱電偶用補償導(dǎo)線的抗干擾性，應(yīng)選用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、銅塑帶或鋁塑帶繞包屏蔽補償導(dǎo)線。但是一定要將屏蔽層嚴(yán)格接地，否則屏蔽層不僅沒有起到屏蔽的作用，反而增強干擾。
補償導(dǎo)線的使用
補償導(dǎo)線在使用過程中需要注意幾個問題：
（1）與熱電偶接線端的兩個接點盡可能近一點，盡量保持兩個接點的溫度一致；與儀表接線端的兩個接點的連接處也盡可能使溫度一致；儀表柜有風(fēng)扇的地方，要避免風(fēng)扇直吹連接點。
（2）因為熱電偶產(chǎn)生的信號很弱，為微伏級，如果使用的距離過長，由于信號的傳輸衰減和環(huán)境中強電的干擾偶合，足以使熱電偶的信號失真，造成測量和控制溫度不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時會產(chǎn)生溫度波動。根據(jù)經(jīng)驗，通常使用熱電偶補償導(dǎo)線的長度應(yīng)控制在15m以下，如果超過15m，建議使用溫度變送器進行信號的傳輸。溫度變送器是將溫度對應(yīng)的電勢值轉(zhuǎn)換成直流電流傳送，抗干擾強。
（3）補償導(dǎo)線布線一定要遠(yuǎn)離動力線和干擾源，在避免不了必須穿越時，也盡可能采用交叉互換的方式，不要采用平行敷設(shè)。
（4）補償導(dǎo)線的正負(fù)極一定要與熱電偶的正負(fù)極相對應(yīng)，否則不但起不到補償作用，產(chǎn)生的誤差比不接補償導(dǎo)線還要大，因此補償導(dǎo)線在連接時一定要注意極性。
（5）在精密測量中采用補償導(dǎo)線時，測量結(jié)果須加上補償導(dǎo)線的修正值。
此文關(guān)鍵字：屏蔽補償導(dǎo)線
