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热电偶补偿导线通常由补偿导线合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。在一定温度范围内（包括常温）、具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。为何要使用补偿导线？因为在使用热电偶测温时，必须将热电偶的参考端温度保持恒定，否则在测温时引入的测量误差，将是一大变数，会影响测温的准确度。
但在现场使用中，热电偶参考端往往处于高温热源附近，热电偶参考端受到热源的影响无法稳定，因此必须将热电偶的参考端移到温度较为稳定的场所。
热电偶补偿导线采用与热电偶相同的金属材料，或在规定温度范围(一般0～100℃)内热电特性(热起电力)与所配接的热电偶相同，且是易于获得的廉价金属材料做成，在测温中可延长热电偶的作用或作为热电偶与仪表(如电子电位计)的连接导线。
所以，热电偶在使用时要连接补偿导线。但它并不能消除参考端温度不为零的影响，因此在使用中还是应将参考端温度修正到0℃。
补偿导线在与热电偶仪表连接时，两对连接点要处于相同的温度，且正负极不能接错。补偿导线相当于一支在一定温度(0～100℃)范围内的热电偶，故它的电流也是由正极经参考端流向负极。
所以与热电偶连接时，补偿导线的正极应接热电偶的正极，负极应接热电偶的负极。如将极性接反了，不但失去热电偶补偿导线的功用，反而会抵消热电偶的一部分热起电力，使仪表的指示温度偏低。
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