实际测温时，由于热电偶长度有限，自由端温度将直接受到被测物温度和周围环境温度的影响。例如，热电偶安装在电炉壁上，而自由端放在接线盒内，电炉壁周围温度不稳定，波及接线盒内的自由端，造成测量误差。虽然可以将热电偶做得很长，但这将提高测量系统的成本，是很不经济的。工业中一般是采用补偿导线来延长热电偶的冷端，使之远离高温区。
补偿导线测温线路如图9－8所示。补偿导线 （A′、B′）是两种不同材料的、相对比较便宜的金属 （多为铜与铜的合金）导体。它们的自由电子密度比和所配接型号的热电偶的自由电子密度比相等，所以补偿导线在一定的环境温度范围内，如0℃～100℃，与所配接的热电偶的灵敏度相同，即具有相同的温度—热电势关系
EA′B′（t，t0）＝EAB（t，t0）
使用补偿导线的好处是：
①它将自由端从温度波动区Tn延长到温度相对稳定区t0，使指示仪表的示值（m V数）变得稳定起来。
②购买补偿导线比使用相同长度的热电极 （A、B）便宜很多，可节约大量贵金属。
③补偿导线多是用铜及铜的合金制作，所以单位长度的直流电阻比直接使用很长的热电极小得多，可减小测量误差。
④由于补偿导线通常用塑料 （聚氯乙烯或聚四氟乙烯）作为绝缘层，其自身又为较柔软的铜合金多股导线，所以易弯曲，便于敷设。
必须指出的是，使用补偿导线仅能延长热电偶的冷端，虽然总的热电势在多数情况下会比不用补偿导线时有所提高，但从本质上看，这并不是因为温度补偿引起的，而是因为使冷端远离高温区、两端温差变大的缘故，故将其称为 “补偿导线”只是一种习惯用语。真正的补偿方法将在下一节介绍。
使用补偿导线必须注意4个问题：
①两根补偿导线与热电偶两个热电极的节点必须具有相同的温度；
图9－8 补偿导线测温线路
（a）补偿导线外形图；（b）接线图1—测量端；2—热电极；3—接线盒1（中间温度）；4—补偿导线；5—接线盒2（新的冷端）；6—铜引线；7—毫伏表
②各种补偿导线只能与相应型号的热电偶配用；
③必须在规定的温度范围内使用；
④极性切勿接反。常用热电偶补偿导线的特性见表9－7。
表9－7 常用热电偶补偿导线的特性
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