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　　1.1 热电偶的工作原理

　　热电偶和热电阻一样，都是用来测量温度的。

　　热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来，构成一个闭合回路，利用温差电势原理来测量温度的，当热电偶两种金属的两端有温度差，回路就会产生热电动势，温差越大，热电动势越大，利用测量热电动势这个原理来测量温度。

　　结构示意图如下:

　　图1 热电偶测量结构示意图

　　注意:如上图所示，热电偶是有正负极性的，所以需要确保这些导线连接到正确的极性，否则将会造成明显的测量误差

　　为了保证热电偶可靠、稳定地工作，安装要求如下:

　　① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；

　　② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；

　　③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；

　　④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离；

　　⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感，因此安装还需要考虑屏蔽的问题。

　　1.2 热电偶与热电阻的区别

　　表1 热电偶与热电阻的比较

　　2. 热电偶的类型和可用模板

　　2.1热电偶类型

　　根据使用材料的不同，分不同类型的热电偶，以分度号区分，分度号代表温度范围，且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压，热电偶的分度号有主要有以下几种。

　　表2 分度号对照表

　　2.2可用的模板

　　表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型

　　3. 热电偶的补偿接线

　　3.1 补偿方式

　　热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变，这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化，将严重影响测量的准确性，所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。

　　由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到控制仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内，但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响，补偿方式见下表。

　　表4 各类补偿方式

　　3.2各补偿方式接线

　　3.2.1内部补偿

　　内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点，所以需要将热电偶直接连接到模板的输入端，或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶，连接示意图如下。

　　表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数

　　图2 内部补偿接线

　　注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板无。

　　3.2.2 外部补偿—补偿盒

　　补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度，但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。

　　补偿盒必须单独供电，电源模块必须具有充分的噪声滤波功能，例如使用接地电缆屏蔽。

　　补偿盒包含一个桥接电路，固定参比接点温度标定，如果实际温度与补偿温度有偏差，桥接热敏电阻会发生变化，产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上，从而达到补偿调节的目的。

　　补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒，推荐使用西门子带集成电源装置的补偿盒，订货号如下表。

　　表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据

　　图3 S7-300模板支持接线方式

　　图3 类型:热电偶通过补偿导线连接到参比接点，再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路，同时由一个补偿盒对模板连接的所有热电偶进行公共补偿，补偿盒的9，8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必须连接同类型的热电偶。

　　图4 S7-400模板支持接线方式

　　图4 类型:模板的各个通道单独连接一个补偿盒，补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路，所以模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶，但是每个通道都需要补偿盒。

　　表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数

　　3.2.3 外部补偿—热电阻

　　热电阻方式是通过外接电阻温度计获取热电偶的参比接点的温度，再由模板处理然后进行温度补偿，同样热电阻必须安装在热电偶的参比接点处。

　　图5 S7-300模板支持方式

　　图5类型:参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35，36，37，38端子，对应（M+，M-，I+，I-），可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃，