1990年国际温度传感器标准简介
温度计量基础知识
通常为1.0、1.5、2.5级 快，通常为2～3秒钟
整个测温系统结构简单、体积小、可靠、维 护方便、价格低廉，仪表读数直接反映被 测物体实际温度；可方便地组成多路集中 测量与控制系统
整个测温系统结构复杂、体积大、调整麻 烦、价格昂贵；仪表读数通常只反映被测 物体表现温度(需进一步转换)；不易组成 测温、控温一体化的温度控制装置
大多数金属在温度升高1 C 时电阻将增加0.4％～0.6％。 但半导体电阻一般随温度升高而减小，其灵敏度比金 属高，每升高1 C ，电阻约减小2％～6％。
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温度计量基础
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薄膜型及普通型铂热电阻
小型铂热电阻
防爆型铂热电阻
电阻温度计
工业上广泛应用电阻温度计来测量-200 ℃ ～ 500 ℃之间的温度。电阻温度计的特点是准确度高； 在中低温下（ 500℃以下）测温, 它的输出信号比热 电偶的要大得多,故灵敏度高；电阻温度计的输出是 电信号，因此便于信号的远传和实现多点切换测量。
特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性 对象的连续在线测温，对高于l 300℃以上 的温度测量较困难
原理上测量范围可以从超低温到极高温， 但1000℃以下，测量误差大，能测运动物 体和热容小的物体温度
精度
响应 速度
其它 特点
工业用表通常为1.0、0.5、0.2及0.1级， 实验室用表可达0.01级
➢ 基于固体受热膨胀原理，测量温度通常是把 两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊 在一起，构成双金属片感温元件，当温度变 化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系 数差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩， 导致双金属片产生弯曲变形。下图是双金属 温度计原理图：
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温度传感器国家标准
温度传感器国家标准
温度传感器是一种用来感知和测量环境温度的装置，广泛应用于工业控制、医疗设备、家用电器等领域。
为了保证温度传感器的准确性和可靠性，国家对其进行了标准化管理，以确保产品质量和安全性。
首先，温度传感器国家标准对传感器的测量范围和精度进行了规定。
不同的应用场景对温度测量的精度要求不同，国家标准根据具体需求对测量范围和精度进行了详细的规定，以满足不同行业的需求。
其次，国家标准对温度传感器的安全性能进行了严格要求。
温度传感器在工业生产和医疗设备中应用广泛，因此其安全性能至关重要。
国家标准规定了温度传感器在不同环境条件下的安全性能指标，包括耐高温、耐低温、抗干扰能力等方面的要求，以确保传感器在各种极端环境下的稳定性和可靠性。
此外，国家标准还对温度传感器的外观和包装进行了规定。
良好的外观设计和合理的包装可以提升产品的整体形象，国家标准对传感器的外观要求进行了详细规定，包括外形尺寸、外壳材料、标识和包装等方面的要求，以确保产品在运输和使用过程中不受损坏，保证产品质量和安全性。
最后，国家标准还对温度传感器的性能测试和认证进行了规定。
温度传感器的性能测试是保证产品质量的重要环节，国家标准对传感器的性能测试方法和测试要求进行了详细规定，以确保产品符合国家标准的要求。
同时，国家标准还对温度传感器的认证程序进行了规定，包括认证机构的资质要求、认证流程和认证标志的使用等方面的规定，以保证认证结果的可信度和权威性。
总之，温度传感器国家标准的出台和实施，对于提升产品质量、保障消费者权益、促进产业发展具有重要意义。
只有严格遵守国家标准，才能生产出安全可靠的温度传感器产品，为社会和经济发展做出更大的贡献。
ITS-1990国际温标分度工业铂电阻温度计的实验研究
ITS-1990国际温标分度工业铂电阻温度计的实验研究金志军;张金涛;张哲【摘要】长期以来工业铂热电阻均采用Callendar-VanDusen（CVD）方程的方法来分度，标准铂电阻温度计是根据国际温标ITS-1990采用不同温区的内插公式来分度。
在CVD方程和ITS-90温标的内插公式之间存在系统差异。
实验研究及结果表明，将ITS-1990国际温标内差公式的方法用于工业铂电阻温度计是可行的，在0～300℃实验温区、100℃以上采用ITS-1990国际温标分度方法其一致性更好，准确度也明显优于CVD方程的计算结果。
【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2011(032)B12【总页数】4页(P62-65)【关键词】计量学;工业铂电阻温度计;Callendar-Van;Dusen方程;ITS-90国际温标;内插公式【作者】金志军;张金涛;张哲【作者单位】中国计量科学研究院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TB9421 引言在现行ITS-1990国际温标中，对于标准铂电阻温度计的分度方法采用不同分温区的内插公式来实现[1,2]。
对于工业铂电阻温度计，现有的国内外标准或规范：如IEC60751-2008[3]工业铂电阻温度计及传感器，JJG229-2010[4]工业铂、铜热电阻检定规程等，其分度方法都采用Callendar-Van Dusen (CVD)方程。
对于采用ITS-1990国际温标的方法分度工业铂电阻温度计，近年来在国际上得到一些机构和学者的关注，并有一些阶段性的结论和研究成果发表[5，6]，但均未见大量的实验数据支撑和后续的工作。
本文通过大量的实验和数据分析，得到一些有意义的结论，对于提高工业铂电阻的测量准确性提出了有建设性的思路。
2 0～420 ℃温区PT100温度传感器的分度实验2.1 实验预处理过程为减小热应力的影响，实验之前先进行退火及冷热冲击循环热处理。
2.1.1 退火处理过程退火过程分为以下4个步骤：(1)测量R0(0 ℃温度计电阻值)；(2)450 ℃退火24 h；(3)再次测量R0，记为R01；(4)退火前后R0值的变化ΔR0须要<0.01 ℃，若超过则重复进行退火实验。
温度测量概述
经典量程 （ 。 C）
0~50 25~80 20~80 30~100 60~160 100~120 100~180 120~220 35 150~250
4 压力式温度计旳附加误差 （1）温包浸入深度旳影响； （2）环境温度旳影响； （3）大气压力旳影响； （4）液柱高度旳影响。
使用措施：液柱全部浸入，才干得到精确值。
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原理
液体： 玻璃：
VV1工2 作VV12液12旳tt膨胀系V1数=V远2=不V小o 于V玻璃V1
V2
Vo (1
2 ) t
相对膨胀系数
安装：
以便读数，安全可靠 垂直安装为宜 测量管道内流体温度时，应使温度计旳温包置于管道中 心线位置，插入方向须与流体流动方向相反
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ITS-90旳定义固定点共17个
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ITS-90温度范围内插仪器
氦蒸汽压 气体温度计
铂电阻温度计
辐射温度计
0.65K 3K 5K 13.8033K
24.5561K
1234.93K
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（4） 温标旳传递
国际温标由各国计量部门按要求分别保持和传递。 在我国由中国计量科学研究院用国际温标要求旳
冰旳熔点为32度，水旳沸点为212度，中 间划分180等分，每等分为华氏1度，符 号为oF。 摄氏温标（℃）要求：在原则大气压下， 冰旳熔点为0度，水旳沸点为100度，中 间划分100等分，每等分为摄氏1度，符 号为℃。
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2 热力学温标（绝对温标） 热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它要求分子运
动停止时旳温度为绝对零度，记符号为K。1848年汤姆逊首先 根据卡诺循环为基础提出。在卡诺循环中有下列方程式：
温度计量基础知识
数的材料制成，分为杆式和双金属式
t t0
两大类。
图所示为杆式温度计的原理图。由 于芯杆材料的膨胀系数比与基座相连 的外套大，故当温度变化时芯杆对基 座产生相对位移，经简单的机械放大 后，就可直接指示温度值。
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温度计量基础
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双金属温度计
➢ 固体长度随温度变化的情况可用下式表示：
L1 L0 1 k t1 t0
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温度计量基础
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温度计量基础
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玻璃液体温度计分为全浸式和部分浸 入式两种。全浸是指测温时把液柱部分全 部浸入被测介质中。部分浸入是把温度计 浸入标志以下的部分插入被测介质中。
全浸式和部分浸入式相比较，全浸式测 量精度较高，故多用于实验室和标准温度 计，部分浸入式用于一般工业测温。
慢，通常为几十秒到几分钟
通常为1.0、1.5、2.5级 快，通常为2～3秒钟
整个测温系统结构简单、体积小、可靠、维 护方便、价格低廉，仪表读数直接反映被 测物体实际温度；可方便地组成多路集中 测量与控制系统
整个测温系统结构复杂、体积大、调整麻 烦、价格昂贵；仪表读数通常只反映被测 物体表现温度(需进一步转换)；不易组成 测温、控温一体化的温度控制装置
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温度计量基础
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目录
1 温度测量的基础知识 2 膨胀式温度计 3 电阻式温度计 4 热电偶温度计 5 温度计量检定标准装置
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温度计量基础
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➢应用热膨胀原理测温
测测量量原原理理
物体受热时产生膨胀
液液体体膨膨胀胀式式温温度度计计
固固体体膨膨胀胀式式温温度度计计
its-90国际温标
its-90国际温标
ITS-90（国际温标）是国际温标的现行版本，由国际温度标准
委员会（CCT）制定并于1990年实施。
ITS-90提供了一套理
论和实际方法，用于精确测量和校准温度。
ITS-90基于一些特定的温度点，这些点通过精确的实验测量
确定，并使用温度传感器（如白金电阻温度计）的标定来校准。
这些特定的温度点在不同的温度范围内被定义为一些特定物质的温度特性，如冰点、水三相点、氦四相点等。
ITS-90被广泛应用于科学、工程和工业领域，特别是在要求
高精度温度测量的领域，如材料研究、热处理、电子设备制造等。
ITS-90提供了一种国际统一的温度标准，使得不同国家
和实验室的温度测量结果具有可比性。
ITS-90的实施需要使用特定的仪器和技术，并需要进行定期
的校准和维护，以保证测量结果的准确性和可靠性。
国际温度标准委员会负责监督并发表与ITS-90有关的技术指南和标准。
温度传感器介绍
3.1 常用热电阻
取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电 阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算 得到的额定热态电阻值应为 484 。
1.铂热电阻的电阻—温度特性
铂电阻的特点是测温精度高，稳定性好，所以在 温度传感器中得到了广泛应用。铂电阻的应用范围为200～+850℃。 铂电阻的电阻—温度特性方程，在 -200～0℃的 温度范围内为： Rt=R0[1+At+Bt2+Ct3(t-100)]
2) 机械零位调整法
用螺丝刀调 节仪表面板 上的“机械 零点”，使 指针指到气 温t0（图中为 40 C）的刻 度上。
机械零点 指针被预调到室温（40 C ） 可补偿冷端损失
3)冰浴法
冰浴法接线图
1—被测流体管道 2—热电偶 3—接线盒 4—补偿导线 5—铜质导线 6—毫伏表 7—冰瓶 8—冰水混合物 9—试管 10—新的冷端
A
＋
T
B
eAB（ T ）
自由 电子
热电偶的分度表 热电偶的线性较差，多数情况下采用查表法 我国从1991年开始采用国际计量委员会规 定的“1990年国际温标”（简称ITS-90）的新 标准。按此标准，制定了相应的分度表，并且 有相应的线性化集成电路与之对应。
直接从热电偶的分度表查温度与热电 势的关系时的约束条件是：自由端（冷端） 温度必须为0C。
温度传感器
1、温度测量概述
1. 温度测量
接触式温度传感器 非接触式温度传感器
接触式温度传感器的特点：传感器直接与被测物体接触进行温度 测量，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度， 特别是被测物体热容量较小时，测量精度较低。因此采用这种方 式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够 大。 非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线， 从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度 却较低。优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象 的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快等。
ITS-90国际温标
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Concept of thermal equilibrium
热平衡的概念
A
B
A
B
No change in properties.
To serve the needs of science, technology, and commerce, references are usually realized and maintained in national standards laboratories. 为了满足科学技术和商业的需求，标准通常由国家标准实验室复现 和保存
Base Unit Name
meter kilogram second ampere kelvin
mole candela
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Base Unit Symbol
m kg s A K
mol cd
WHAT IS TEMPERATURE?
什么是温度?
Temperature is a property, or attribute, of a system 温度是描述一个系统的特性或属性的物理量
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International System of Units — SI 国际单位制
Base Quantity
length 长度 mass 质量 time 时间 electric current 电流 thermodynamic temperature 热力学温度 amount of substance 物质的量 luminous intensity 发光强度
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1990年国际温标（ITS-90）简介如下。
1．温度单位
热力学温度（符号为T）是基本功手物理量，它的单位为开尔文（符号为K），定义为水三相点的热力学温度的1/273.16。
由于以前的温标定义中，使用了与273.15K（冰点）的差值来表示温度，因此现在仍保留这各方法。
根据定义，摄氏度的大小等于开尔文，温差亦可以用摄氏度或开尔文来表示。
国际温标ITS-90同时定义国际开尔文温度(符号为T90)和国际摄氏温度(符号为t90)
2．国际温标ITS-90的通则
ITS-90由0.65K向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的最高温度。
ITS-90是这样制订的，即在全量程中，任何温度的T90值非常接近于温标采纳时T的最佳估计值，与直接测量热力学温度相比，T90的测量要方便得多，而且更为精密，并具有很高的复现性。
3．ITS-90的定义
第一温区为0.65K到5.00K之间, T90由3He和4He的蒸气压与温度的关系式来定义。
第二温区为3.0K到氖三相点(24.5661K)之间T90是用氦气体温度计来定义.
第二温区为平衡氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90是由铂电阻温度计来定义.它使用一组规定的定义固定点及利用规定的内插法来分度.
银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是按普朗克辐射定律来定义的,复现仪器为光学高温计。