熱電偶線的工作原理是兩種不同成份的導體（通常是銅和鐵、銅和鎳、銅和鉻等），將兩端接合成回路，當接合的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。

補償導線，是在一定溫度范圍內（0~100℃）具有與所匹配熱電偶熱電動勢相同標稱值的一對導線，通常用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償測溫設備與熱電偶連接處的溫度變化所產生的誤差。另外，熱電偶材料屬於貴金屬，而補償導線的材料相對便宜，有利於降低綜合成本。用補償導線與熱電偶的冷端連結，就可以將熱電偶輸出的溫度信號傳輸到數百米遠的控制室裡，送給顯示儀表或控制儀表。這就相當於把熱電偶延長到溫度恒定的地方，解決瞭熱電偶冷端在設備附近，受溫度幹擾造成溫度不穩定的問題。熱電偶補償導線是專用導線，一種類型的補償導線隻能與同型號的熱電偶配套使用，而且正、負極性不可接反。

上文提到，補償導線有使用溫度限制，一般使用的溫度范圍在0~100℃，但是如果使用補償導線完全代替熱電偶線，會帶來什麼影響？我們進行簡單實驗說明。

實驗一：K型熱電偶線測溫

使用Elstien K型熱電偶線進行線路連接，控制Elstein陶瓷紅外線加熱系統，運行兩小時，使用溫控表記錄這期間的溫度變化。

測試結果：溫控表反饋的溫度非常穩定，溫度曲線平滑無波動，系統冷卻後將熱電偶線拆出，觀察到其外觀基本沒有什麼變化（如下圖）。

Elstein K型熱電偶線測試結果

實驗二：K型熱電偶補償導線測溫

將熱電偶線更換成Elstein補償導線後，運行加熱系統。在29分鐘之前，升溫情況與實驗一相同，溫度平穩無異常。

13bc945ab5ccaddbd9edd79115f1ef2f測試結果

但是從29分鐘開始，溫度顯示混亂，無規律跳動。系統冷卻後拆開，觀察補償導線情況，發現補償導線接線端絕緣層完全熔化，熱電偶線正極焦黑。說明熱電偶補償導線的絕緣層無法承受高溫，融化之後正負極相連導致溫度顯示混亂。

實驗三：K型熱電偶補償導線測溫

重新更換一條補償導線，將補償導線的正負極分別用耐高溫套管保護好，確保補償導線正負極不會因為絕緣層融化而相連，系統運行兩小時後，升溫情況與實驗一相同，溫度平穩。

8eccb301228dcd2901b4514804c0980b測試結果

冷卻後拆開加熱系統觀察補償導線情況，正負極絕緣層均已融化，但由於高溫套管的保護，沒有出現正負極相連導致溫度顯示混亂的情況。負極線芯完好，但是正極導線已高溫氧化，變脆且易斷，說明在高溫環境下，不僅僅補償導線的絕緣層無法長時間使用，即使的導線的線芯，也無法使用。

3e9716406d36e7d524f317815b97e554補償導線正極 補償導線負極

通過上述簡單實驗，我們可以知道熱電偶線和熱電偶補償導線，使用環境要求不同。在高溫環境下，應使用熱電偶線進行溫度測量，才可能確保溫度測量的準確性和熱電偶線的耐用性。而補償導線的使用環境溫度要求在100℃以下，如果一味地追求降低用線成本或用料錯誤，在加熱系統中使用補償導線替換熱電偶線，可能溫度測量異常，設備不耐用的問題。