熱電偶采用補償導線可以將熱電偶的冷端延伸到溫度較為穩定的地方。但延伸后的沖端溫度一般還不是0℃。而熱電偶的分度求是在冷端溫度為0℃時得到的，熱電偶所用的配套儀表也是以冷端溫度為0℃進行刻度的。為了保證測量的難確性，在使用熱電偶時，只有將冷端溫度保持為0℃。或者是進行一定的修正才能得出被確的測量結果。這樣做，就叫做熱電偶的冷端溫度補償。
要了解熱電偶的溫度補償問題，就要從熱電偶的原理作手，現只談談與之相關的熱電偶閉合回路的總熱電勢和中間溫度定則。前者說明了：對于已選定的熱電偶，當參比端溫度恒定時，則總的熱電動勢就成測量端溫度的單值函數。即一定的熱電勢對應著一定的溫度，而熱電偶的分度表中，參比端溫度均為0度。但在應用現場，參比端溫度千差萬別，不可能都恒定在0度，這就會產生測量誤差，這就是熱電偶要進行溫度補償的原因。在實際應用中常把熱電偶的參比端稱為冷端。
熱電偶冷端溫度補償的方法有：
1．冰浴法 常用在實驗室，即把參比端溫度恒定在0度，但做起來成本高、難度大。
2．冷端溫度校正法 常用在要求不高的現場，即當冷端溫度無法恒定為0度，就需要對儀表的指示值進行修正。做起來容易但誤差較大。
3．補償電橋法 較少單獨使用，是利用不平衡電橋產生的電勢來補償熱電偶冷端溫度變化所引起的熱電勢變化值。補償電橋有單獨產品，也有做在儀表內的。
4．補償導線法 這是最常用的方法，即把熱電偶延長，把冷端引至溫度較穩定的地方（通常為控制室），然后由人工來調正冷端溫度，即把儀表零點調至室溫，或由儀表內電路進行自動補償。對于貴金屬熱電偶把熱電偶延長也是不可能的，因為價格太高行不通，就用熱電特性相近的賤金屬來做延長導線，中間溫度定則是應用補償導線的理論基礎。補償導線并不能自動補償熱電偶冷端溫度的變化，僅只是將熱電偶冷端引至溫度較穩定的地方而已，補償還要由人工和儀表來進行。因此補償導線應該叫做熱電偶延長線，這樣才不會給人造成錯誤的理解。
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