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補償導線產生的熱電勢，大小等于熱電偶與顯示儀表之間的溫差電勢。正常時在冷熱端溫度不變的情況下，隨著熱電偶與補償導線連接處溫度的變化，熱電偶的溫差電勢增大，補償導線的溫差電勢減小，反之亦然，達到補償熱電偶與顯示儀表之間的溫度變化所產生的影響，即顯示儀表測到的是熱電偶產生的熱電勢與補償導線產生的補償電勢的疊加電勢。

當補償導線與熱電偶的極性接反時，其故障表現有如下規律：

說明：圖中t為被測溫度，tn為熱電偶接線盒附近的溫度，也就是補償導線與熱電偶連接處的溫度。t0為控制室內的溫度，也就是顯示儀與補償導線與熱償導線連接處的溫度。

1、tn＞t0(即補償導線與熱電偶連接處的溫度大于顯示儀與補償導線與熱償導線連接處的溫度)時補償導線的補償電勢為正，是熱電偶產生的熱電勢加上補償導線產生的補償電勢。補償導線接反相當于加上一個負值會使顯示偏低，儀表顯示的溫度低于實際溫度，這是現場常遇到的狀態。
2、tn＜t0(即補償導線與熱電偶連接處的溫度小于顯示儀與補償導線與熱償導線連接處的溫度)時補償導線的補償電勢為負，是熱電偶產生的熱電勢減去補償導線產生的補償電勢，補償導線接反了相當于減去一個負值會使指示偏高，儀表顯示的溫度高于實際溫度，這種狀態在冬季或白晝溫差較大的地方才會出現。
3、tn=t0(即補償導線與熱電偶連接處的溫度等于顯示儀與補償導線與熱償導線連接處的溫度)時補償導線的補償電勢為零，對測量沒有影響。儀表顯示的溫度與實際溫度相同。這僅是一種理想狀態不可能存在，卻容易造成不易發現的隱患，不易引起注意。當誤差變大引起注意時，又很難查找到故障的真正根源。