在設(shè)計(jì)熱電偶檢定系統(tǒng)的冷端補(bǔ)償方案時(shí)，由熱電偶測(cè)溫原理可知，只有當(dāng)熱電偶的冷端溫度保持不變，熱電勢(shì)才是被測(cè)溫度的單值函數(shù)。而且，在工程技術(shù)上使用的熱電偶分度表，和根據(jù)分度表刻劃的測(cè)溫顯示儀表的刻度，都是根據(jù)冷端溫度為0℃而制作的。另外在實(shí)際使用時(shí)，由于熱電偶的熱端(測(cè)量端)與冷端離得很近，冷端又暴露于空氣中,容易受到環(huán)境溫度的影響，因而冷端溫度很難保持恒定。因此要采用適當(dāng)?shù)拇胧?duì)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償,使熱電偶測(cè)溫準(zhǔn)確而且方便。

根據(jù)中間溫度定律，當(dāng)熱電偶冷端溫度to≠0°C時(shí)，熱電偶熱端溫度t和輸出熱電勢(shì)E(t，0)，之間的關(guān)系式為:

E(t,0)= E(t,to)+ E(to,0)  

式中，E (t,0)，是熱電偶熱端溫度為t、冷端溫度為0C時(shí)的輸出熱電勢(shì)；

E(t,to)，是熱電偶熱端溫度為t、冷端溫度為to時(shí)的輸出熱電勢(shì)；

E(to,0)，是熱電偶熱端溫度為to、冷端溫度為0C時(shí)的輸出熱電勢(shì)。

在熱電偶熱端溫度t一定時(shí)，E(t, 0)為定值。當(dāng)熱電偶冷端溫度to變化時(shí)，E (to, 0)隨之變化，從而導(dǎo)致E(t, to)變化，故要準(zhǔn)確地測(cè)量熱電偶熱端溫度,必須實(shí)時(shí)測(cè)量冷端溫度，進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。

在實(shí)際應(yīng)用中，常用的熱電偶冷端補(bǔ)償方法有冷端恒溫法、補(bǔ)償導(dǎo)線法、冷端溫度校正法、電橋補(bǔ)償法、二極管補(bǔ)償法、集成溫度電路補(bǔ)償法等。通常有兩種溫度補(bǔ)償方式:方式一，搭建溫度補(bǔ)償回路；方式二，精確測(cè)量冷端環(huán)境溫度，選擇軟件補(bǔ)償。方式二可以較精確地測(cè)量?jī)x器熱電偶接入點(diǎn)的環(huán)境溫度，這將成為系統(tǒng)整體測(cè)量精度的決定因素之一。

目前控制中多采用以下3種方法測(cè)量環(huán)境溫度。

(1)直接借用CPU內(nèi)部溫度傳感器，但是首先測(cè)量設(shè)備內(nèi)部溫度場(chǎng)并不均勻，熱點(diǎn)偶補(bǔ)償線接入點(diǎn)的溫度與CPU的表面溫度存在差值其次，集成溫度傳感器的靈敏度一般為0.1C,精度士2'C，難以滿足測(cè)量要求。

(2)使用新型智能溫度傳感器，但此方法同樣存在芯片外殼對(duì)環(huán)境溫度的滯后性影響問(wèn)題。

(3)高精度A/D采樣芯片+遠(yuǎn)端溫度傳感器?？筛兄獪囟茸兓啃∮?.02C，采取防波動(dòng)措施后，可保證PN結(jié)0.2℃和系統(tǒng)0.5℃的誤差要求。

以上列出的溫度測(cè)量方法都必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換等電路,都會(huì)引入轉(zhuǎn)換誤差。HSIN9000熱電偶自動(dòng)檢定系統(tǒng)對(duì)冷端的補(bǔ)償采用一支二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻安裝于熱電偶冷端處,用測(cè)儀表直接讀取標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的阻值，通過(guò)通信口送入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)通過(guò)查表法計(jì)算出冷端溫度值。這樣，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)鉑電阻測(cè)量誤差可以達(dá)到士0.02C，沒(méi)有中間環(huán)節(jié)精度得到了進(jìn)一步提高，提高了儀表的復(fù)用率，節(jié)省硬件開(kāi)支。