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補償導線的作用是將熱電偶的冷端延長到溫度相對穩定的地方。熱電偶是根據熱電效應的原理來測量溫度的，不同的兩種金屬其兩個端點結合在一起形成回路，同時兩個端點放在兩個不同的熱源中，此時回路中產生電勢，叫做熱電效應。當冷端溫度恒定時，產生的熱電勢就與熱端溫度成單值函數關系。
工業中應用時，一般都把冷端延長到中控室溫度相對穩定的地方，由于熱電偶一般都是較貴重的金屬，為了節省材料，采用與相應熱電偶的熱電特性相近的材料做成的補償導線，連接熱電偶，將信號送到控制室。由此可知，我們不能用一般的銅導線傳送熱電偶信號，同時對不同分度號的熱電偶其采用的補償導線也不同。