熱電対温度計の校正方法に関する議論
ほとんどの熱電対温度計は冷接点補償システムを備えており、補償線による誤差を排除するために「補償値を直接求める」方法を採用しています。 高精度熱電対温度計を校正するには、安定した DC 電圧発生器または熱電対温度校正器を電源として使用し、高精度デジタルマルチメータを監視の主標準として使用します。 同時に、冷接点補償を個別に測定して、高精度熱電対温度計をより正確に校正します。
1. 校正スキーム
1. 校正原理と代表回路図
安定した性能の直流電圧発生器や熱電対温度校正器は、熱電対温度計が必要とする校正温度点の熱電位をデジタルキーで入力できます。 シミュレートされた熱電位値は、熱電対温度校正器の出力熱電位を調整するための主基準として高精度デジタルマルチメーターによって監視されます。 変換サンプリング（または A/D チップ内の増幅、フィルタリング、A/D 変換サンプリング）により信号のデジタル情報が取得され、最後にシングルチップ マイコン（または組み込みシステム）を通じて収集されたデジタル情報が計算され、ソフトウェアを介して対応する温度値を確認します。 同時に、冷接点測定回路により自動測定される冷接点温度は、測定端と凝固点端の補償線の温度差により発生する補償熱電位によって補償されます。
2. 冷接点補償
(1) 冷接点補償の必要性
冷接点補償方法は広く使用されているため、熱電対とともに使用される温度二次計器のほとんどは冷接点補償システムを備えており、そのような計器の検出は温度二次計器の検出の重要な部分です。 JJG617-1996「デジタル温度表示レギュレータ」の検証規則の規定を参照すると、熱電対とともに使用されるデジタル温度二次機器の基本エラーを検出する方法は、被試験機器に接続された補償線を挿入することです。凝固点装置に銅線を接続し、DC電圧信号を入力して機器の誤差を測定します。 次の側面を考慮してください。補償ワイヤの補正値は 20 度ですが、補正値自体の拡張不確実性は U=0.3 度 (k=2) です。 材料の酸化や曲げによる応力変化により、熱電対の性能が徐々に変化し、不安定になります。 温度差による補正値の違いは、冷接点の温度が必ずしも20度であるとは限らず、補正値は常に20度の補正データとなるため、ある程度の誤差が生じます。 補償ワイヤによってもたらされる誤差は、補償値を直接求めることによって除去されます。
(2) 冷接点補償方式
補償線による誤差を少なくするために、凝固点装置の代わりに20度前後に温度調整できる恒温槽をご使用ください。 恒温槽の温度を T0=20 度に設定し、補償線の一端を短絡して恒温槽に挿入し、もう一端を被測定器に直接接続します（高温精密デジタルマルチメータ計器）。 被測定器にゼロ校正機能がある場合は、まずゼロ校正を行ってください。 被測定機器のコールドエンドが一定になった後、このときの電位値 Δe を測定し、式 (1) に従って温度値 ΔT に変換します。 ここで、 —— 20 度における熱電対の差動電位値。
