常用温度计的原理与类型
温度计的原理和分类
温度计的原理和分类温度计是一种用于测量物体温度的仪器，它在许多领域中都有广泛的应用，包括科学研究、医疗、工业生产等。
本文将介绍温度计的原理和常见的分类。
一、温度计的原理温度计的原理基于物体温度与某种物理量的关系，常见的物理量包括热膨胀、电阻、压力等。
不同的原理适用于不同的温度范围和应用场景。
以下是几种常见的温度计原理：1. 热膨胀原理热膨胀原理是基于物体在受热时体积的变化，通过测量体积的变化来确定物体的温度。
常见的热膨胀温度计包括液体膨胀温度计和固体膨胀温度计。
2. 热电效应原理热电效应原理是基于不同金属或合金在温度变化时产生的电势差，通过测量电势差来确定物体的温度。
热电偶和热电阻是基于热电效应原理工作的常见温度计。
3. 热辐射原理热辐射原理是基于物体在不同温度下辐射出的电磁波的特性，通过测量电磁波的特性来确定物体的温度。
红外温度计是基于热辐射原理工作的一种常见温度计。
二、温度计的分类根据不同的原理和测量范围，温度计可以进行不同的分类。
以下是几种常见的温度计分类：1. 液体温度计液体温度计使用液体的热膨胀特性进行温度测量，常见的液体温度计包括酒精温度计和汞温度计。
它们可以测量较低的温度范围，但在环境温度较高时可能会受到蒸发或汽化的影响。
2. 气体温度计气体温度计使用气体的热膨胀特性进行温度测量，常见的气体温度计包括气体压力温度计和气体体积温度计。
气体温度计可以测量较高的温度范围，但受到气体的稀薄程度和压力变化的影响。
3. 电阻温度计电阻温度计使用材料电阻值随温度变化的特性进行温度测量，常见的电阻温度计包括铂电阻温度计和钴铜电阻温度计。
电阻温度计可以测量较宽的温度范围，并具有较高的精度，但需要外部电源供电。
4. 红外温度计红外温度计使用物体发出的红外辐射进行温度测量，常见的红外温度计包括非接触式红外温度计和红外测温相机。
红外温度计可以在不接触物体的情况下进行测量，适用于遥感温度测量和高温物体测量。
温度计的原理和分类
温度计的原理和分类温度计是一种用于测量物体温度的仪器，其原理基于物质的热胀冷缩性质。
温度计有多种不同的分类，每种分类都有其特定的原理和应用。
一、原理：温度计的原理是基于物质的热胀冷缩性质。
当物体受热时，其分子会膨胀，导致体积的增加，此时温度计所含物质的体积也会相应增大。
通过测量物质体积的变化，即可得知物体的温度。
二、分类：1. 气体温度计：气体温度计利用气体的热胀冷缩性质来测量温度。
常见的气体温度计有气体压力温度计和气体体积温度计。
其中，气体压力温度计利用气体的压强与温度之间的关系来进行温度测量。
而气体体积温度计则基于气体的体积与温度之间的关系来测量温度。
2. 液体温度计：液体温度计使用液体的热胀冷缩性质来测量温度。
最常见的液体温度计是水银温度计，它利用水银的热胀冷缩性质来测量温度。
此外，还有酒精温度计等其他类型的液体温度计。
3. 电子温度计：电子温度计利用电子元件的性质来测量温度。
其中，最常见的是热敏电阻温度计和热电偶温度计。
热敏电阻温度计的原理是利用电阻对温度的敏感性，通过测量电阻值的变化来确定温度。
而热电偶温度计则是利用两种不同金属之间形成的热电效应来测量温度。
4. 光学温度计：光学温度计利用光的特性来测量温度。
常见的光学温度计有红外线温度计和光纤温度计。
红外线温度计利用物体发射的红外线辐射来测量温度，而光纤温度计则是通过测量光纤传输中光的特性变化来测量温度。
5. 热辐射温度计：热辐射温度计是根据物体辐射的热能来测量温度。
常见的热辐射温度计有黑体辐射温度计和红外线辐射温度计。
黑体辐射温度计利用物体发射的热辐射来测量其温度，而红外线辐射温度计则是通过测量物体发射的红外线辐射来测量温度。
总结：温度计是一种基于物质热胀冷缩性质的仪器，用来测量物体的温度。
根据其原理和应用，温度计可以分为气体温度计、液体温度计、电子温度计、光学温度计和热辐射温度计等多种分类。
每种分类都有其独特的原理和特点，广泛应用于工业生产、科学研究和日常生活中。
常用温度计的原理
常用温度计的原理温度计是测量物体温度的仪器。
在不同的物理原理和技术条件下，人们设计了许多常用的温度计，其中包括水银温度计、电阻温度计、热电温度计、红外线温度计等。
1.水银温度计水银温度计是一种常见的温度测量仪器。
它基于液体的热胀冷缩原理。
水银通过细长的玻璃管中的毛细管现象上升或下降，来测量温度。
水银温度计的工作原理是利用热胀冷缩现象。
当温度上升时，水银膨胀，上升至玻璃管中较高的标志点；而温度下降时，水银收缩，下降至玻璃管中较低的标志点。
这样，通过读取水银柱的高度差，就可以确定当前的温度值。
2.电阻温度计电阻温度计是利用金属导线的电阻值随温度变化而发生变化的原理测温的仪器。
它通常使用铂电阻。
电阻温度计的工作原理是根据电阻和温度之间的线性关系。
铂电阻是电阻随温度变化较为稳定的一种材料。
铂电阻与温度之间的关系可以通过实验得到的铂电阻温度系数来描述。
通过测量电阻的变化，可以推算出温度的值。
3.热电温度计热电温度计利用两种不同金属在温度变化时产生电动势的原理。
根据热电效应，当两个不同金属在连接端的温度不同时，会在连接点产生电动势。
通过测量产生的电动势，可以知道温度的变化。
热电温度计的工作原理是利用热电效应和热电偶原理。
热电偶是由两种不同金属（A、B）组成的导线，它们的接触点被称作热电连接点。
当热电连接点的温度不同，导线的两端会产生电势差。
常用的热电偶有铂铑-铂、铬-铬镍、铠-铠镍等。
这些热电偶根据不同材料组合和温度范围的要求，选择了合适的热电偶来测量温度。
4.红外线温度计红外线温度计是利用物体辐射出的红外线来测量物体温度的原理。
物体的热辐射与其温度成正比关系，根据这个原理可以测量物体的温度。
红外线温度计的工作原理是利用红外辐射和测量物体的表面温度。
红外线温度计通过探测器接收物体辐射的红外线，并通过处理电路将辐射能量翻译成温度值。
红外线温度计利用非接触测温的特点，可以在不与物体接触的情况下，迅速测量其温度。
温度计的结构和原理
温度计的结构和原理
温度计是一种非常常见的仪器，用于测量和检测温度值。
它的结构主要由液面蒸发率调节器、液体温度计、温度计筒子、温度计指针、密封垫片等组成。
1、液面蒸发率调节器：液面蒸发率调节器的作用是调节液体的液面，使其保持在一定的位置，其内部是一个小型空腔。
2、液体温度计：液体温度计上用热敏电阻检测液体温度，将温度变化变换为电流，然后输出到温度计筒子里的电子模块，模块内部的传感器控制温度计指针的转动。
3、温度计筒子：温度计筒子可以保护温度计的电子组件，并可以限定温度计指针的转动范围。
4、温度计指针：温度计指针与温度计筒子是由一根小型螺栓固定在一起，指针能够按照固定的比例移动，从而指示测量出的温度值。
5、密封垫片：密封垫片是一种防止水分或杂质进入空腔中的防护装置，以保持温度计的精度和稳定性。
二、温度计的原理
温度计的原理是液体温度计上的热敏电阻检测到的温度变化，由温度计的模块将变化的电流输出到温度计筒子里的温度计指针，通过温度计指针在刻度盘上移动，从而显示出实际测量出来的温度值。
在实际工作中，温度计可以用来测量和检测室内外温度大小，可以进行气温及湿度测量，也可以用来监控设备的温度状况，以确保设备的正常运行。
三、温度计的优缺点
温度计具有体积小，精度高，安装简单，使用方便，检测范围广等优点，是工业、农业生产中的重要检测仪器。
另外温度计也有一些缺点，如测量精度受环境影响较大，不能测量过高温度等。
总体来说，温度计作为一种重要的仪器，是用于测量和检测温度值的非常好的工具，有助于我们更好地了解各种温度状况。
温度计的原理和分类
温度计的原理和分类温度计是一种常见的测量温度的仪器，广泛应用于科学、工业、医疗等领域。
本文将介绍温度计的原理和分类，帮助读者更好地了解这一常见的测温设备。
一、原理温度计的原理基于物质的热胀冷缩性质。
当物体受热时，其分子振动加剧，分子间的相互作用力减小，导致物体的体积膨胀。
相反，当物体受冷时，分子振动减弱，分子间的相互作用力增大，导致物体的体积缩小。
通过测量物体的体积变化，可以得知其温度变化。
二、分类根据不同的原理和工作方式，温度计可以分为以下几类：1. 汞温度计：汞温度计是一种使用汞作为测温物质的温度计。
它利用了汞在不同温度下具有不同的体积特性来测量温度。
常见的汞温度计有玻璃杆温度计和气压温度计。
2. 酒精温度计：酒精温度计是一种使用酒精作为测温物质的温度计。
它与汞温度计的原理类似，通过测量酒精的体积变化来反映温度的变化。
与汞温度计相比，酒精温度计更安全，更适合一些特殊环境的应用。
3. 热电温度计：热电温度计是一种利用热电效应测量温度的温度计。
它基于不同材料在不同温度下产生的电动势差来判断温度。
常见的热电温度计有热电偶和热电阻温度计。
4. 热敏电阻温度计：热敏电阻温度计使用热敏电阻材料作为测温元件，其电阻值随温度的变化而变化。
通过测量电阻的变化可以得知温度的变化。
常见的热敏电阻温度计有铂电阻温度计和热敏电阻温度计。
5. 红外线温度计：红外线温度计是一种利用物体发射的红外辐射来测量温度的温度计。
它通过测量物体表面红外辐射的强度和频率来判断其温度。
红外线温度计适用于一些无法接触到的物体的测量，如高温物体、远距离物体等。
三、总结温度计是一种常见的测量温度的仪器，根据不同的原理和工作方式，可以分为汞温度计、酒精温度计、热电温度计、热敏电阻温度计和红外线温度计等几类。
每种温度计都有其适用的场合和特点，根据实际需要选择合适的温度计进行测量。
通过了解温度计的原理和分类，我们可以更好地理解和应用这一常见的测温设备。
详解各种温度计原理介绍
详解各种温度计原理介绍（附图说明）温度计是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。
其制造的原理主要有以下几个方面：一是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；二是在定容条件下，气体（或蒸汽）的压强因不同温度而变化；三是热电效应的作用；四是电阻随温度的变化而变化；五是热辐射的影响等。
根据这些作用原理，目前已经开发出许多种类的温度计，下面就和小编一起看看个各种温度计的工作原理吧！1. 电阻温度计铂电阻温度计工作原理：利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度或者与温度有关的参数。
工作特点：精度高，低漂移，测量围宽，一般用于低于600℃的温度测量。
2. 温差电偶温度计温差电偶温度计工作原理：利用温差电偶，将两种不同金属导体的两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热，另一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生。
因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数，所以利用这一特性制成温度计。
工作特点：根据两种金属材料的不同，温度计测量围也不同，如铜和康铜构成的温差电偶的测温围在200～400℃之间；铁和康铜则被使用在200～1000℃之间；由铂和铂铑合金（铑10%）构成的温差电偶测温可达千摄氏度以上；铱和铱铑（铑50%）可用在2300℃；若用钨和钼（钼25%）则可高达2600℃。
3. 指针式温度计指针式温度计工作原理：利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。
主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片。
为提高测温灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状。
当多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。
由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连，因此，当双金属片感受到温度变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度。
工作特点：温度显示直观方便；安全可靠，使用寿命长；多种结构形式，可满足不同要求；可以直接测量各种生产过程中的-80℃～500℃围液体、蒸汽和气体介质温度。
常用温度计的结构和原理
常用温度计的结构和原理常用温度计的结构和原理温度计是一种用来测量物体温度的仪器。
常见的温度计有水银温度计、电阻温度计和红外线温度计等。
它们的结构和原理各不相同，在下面将逐一进行介绍。
1. 水银温度计水银温度计是最常见的一种温度计。
它由一个玻璃管和一根细的玻璃管组成。
管中充满了水银，一端封闭，另一端与外界相通。
水银温度计的原理是通过测量水银的膨胀或收缩来确定温度变化。
当温度升高时，水银受热后膨胀，从而在管子中上升；当温度降低时，水银受冷后收缩，从而在管子中下降。
水银温度计的刻度是将温度范围等分，以摄氏度或华氏度表示。
2. 电阻温度计电阻温度计是一种利用电阻随温度变化而变化的原理来测量温度的仪器。
它由一个电阻丝和一根导线组成。
电阻温度计的原理是利用金属电阻的温度系数来测量温度。
金属电阻的电阻值随温度的升高而增加，电阻值随温度的降低而减少。
在电阻温度计中，当温度升高时，电阻丝的电阻值增加，从而导致电流的变化。
通过测量电流的变化，可以确定温度的变化。
3. 红外线温度计红外线温度计是一种非接触测温的仪器，可以远距离测量温度。
它利用了物体在热辐射中所发射的红外线来测量温度。
红外线温度计的原理是根据物体的温度，物体会发射出不同强度和频率的红外线辐射。
红外线温度计通过接收物体发射的红外线辐射，然后转换为电信号并测量其强度，根据强度的变化来确定温度的变化。
红外线温度计的结构相对简单，主要由一个接收器和一个转换器组成。
接收器用来接收红外线辐射，转换器则将接收到的红外线辐射转换为电信号，并通过显示屏或其他装置来显示温度值。
综上所述，常用温度计的结构和原理各不相同，但都是根据物体的温度变化来测量温度。
水银温度计通过测量水银的膨胀或收缩来确定温度变化，电阻温度计利用电阻随温度变化而变化的原理来测量温度，红外线温度计则通过接收物体发射的红外线辐射来测量温度。
这些温度计在不同的场合和应用中都发挥着重要的作用。
温度计的工作原理及正确使用方法
温度计的工作原理及正确使用方法温度计是衡量温度的一种仪器，相信大家都曾经在生活中接触过不同类型的温度计。
本文将介绍温度计的工作原理和正确使用方法。
一、温度计的工作原理1.水银温度计水银温度计是指使用水银作为测量温度的物质，该温度计结构很简单，由温度感受器、毛细管以及膨胀腔组成。
当温度感受器进入高温环境中后，水银开始膨胀，毛细管中水银的高度也随之升高。
反之，当温度感受器进入低温环境中，则水银开始缩小，毛细管中水银的高度也随之降低。
最终，可以通过读取毛细管中水银的高度来确定当前环境的温度。
水银温度计是一种精度高、测量范围广、使用寿命长的温度计，但由于水银有毒、易挥发和易破坏环境，已被逐渐淘汰。
2.电子温度计电子温度计是指使用热敏电阻、热电偶、红外线、半导体等技术来测量温度，并将温度转化为电信号进行传输、显示和处理的温度计。
例如，热敏电阻温度计是一种电阻值随温度变化的电子元器件，可以通过测量电阻的变化来计算温度。
而热电偶温度计则是基于材料的热电效应设计的温度计，可以通过测量电动势的变化来计算温度。
电子温度计具有工作快速、精准度高、易于读数、使用便捷等优点，广泛应用于科研、工业、农业、医疗等领域。
二、温度计的正确使用方法1.水银温度计的使用方法（1）使用前检查温度计的准确性，用冰水混合物检查0度，用水沸腾时的水蒸气检查100度。
（2）将温度感受器置于测量物体的中心位置，并避免与容器的壁面接触。
（3）读数时将水银表面和毛细管放在同一平面上，视线要垂直于毛细管，读出最下方水银面的温度。
（4）使用后将温度计靠墙竖立，保护温度感受器和毛细管，避免受潮、碰撞等影响质量和寿命。
2.电子温度计的使用方法（1）使用前检查温度计电池电量，以及校准是否正确。
（2）将温度感受器置于测量物体的中心位置。
（3）等待温度数值稳定后，读取数字显示屏上的数值。
（4）使用后关闭电源，避免影响电池寿命。
总结：温度计在生活、工业、医疗等领域都扮演着重要的角色。
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溫度的定義
9 F 5
o
C 32
o
5 o C ( F 32) 9
溫度量測
溫標(Temperature scale):
溫度的定義
3. Kelvin scale (凱氏溫標): The Kelvin scale is an absolute, thermodynamic temperature scale using as its null point absolute zero, the temperature at which all thermal motion ceases in the classical description of thermodynamics. 9 o o F K 459.67 C K 273.15 5
溫度量測
其他類型溫度計
3.磁溫度計:
常用溫度計的原理與類型
溫度量測
溫標(Temperature scale):
1. Celsius scale (攝氏溫標): The freezing point (凝固點) temperature was assigned the value zero degree Celsius, 0 ℃, and the boiling point (沸點), the value 100 ℃. 2. Fahrenheit scale (華氏溫標): The freezing point is at thirty two degrees Fahrenheit, 32 ℉, and the boiling point is at 212 ℉.
電子儀器與量測技術
溫度量測
中原大學物理系
演講者：楊仲準
溫度量測
1.
a. b.
大綱
溫度的定義
熱力學第零定律 溫標
2.
a. b. c. d.
常用溫度計的原理與類型
利用體積變化的溫度計 利用電性變化的溫度計 利用光譜的溫度計 其他類型(如比重變化、化學變化、磁化率變化)
3.
a. b.
量測溫度常見問題
熱的流失 雜訊的串入
溫度量測
利用電性變化的溫度計
常用溫度計的原理與類型
1. 電壓變化: b. Thermometer IC (積體電路溫度計) 2.電阻變化: a. Resistance Temperature Detector RTD (電阻式溫度計) b. Thermistor (熱敏電阻) ΔR kΔT 3.電流變化: a. Thermometer IC (積體電路溫度計)
TS(K) P capillary
O2
rigid diathermal wall PTP(torr) N2 H2 He
h
-273.15°C
P gas
0°C 100°C
T
溫度量測
常用溫度計的原理與類型
溫度量測
利用體積變化的溫度計
常用溫度計的原理與類型
1. Gas thermometer (氣體溫度計): PV nRT a. Constant-volume gas thermometer (定容氣體溫度計) b. Constant-pressure gas thermometer (定壓氣體溫度計) 2. Liquid thermometer (液體溫度計): a. Mercury thermometer (水銀溫度計) b. Alcohol thermometer (酒精溫度計)
V
Vconst
B A
T2
Vconst=特定溫度(0 º C)時， A、B金屬兩端之電壓差V
溫度量測
利用電性變化的溫度計
常用溫度計的原理與類型
1. 電壓變化: a. Thermocouple thermometer (熱電偶溫度計)
■ ■ ■ ■ ■
■
■
K型：鎳鉻合金或鎳鋁合金。溫度量程自−200℃到+1200℃。磁性。敏 感度41 µV/℃。 E型：鎳鉻合金或銅鎳合金高輸出（68 µV/℃），非磁性。 J型：鐵或銅鎳合金（−40至+750℃），敏感度約為52 µV/℃。 T型：銅或銅鎳合金（−250至+350℃），敏感度約為43 µV/℃。 N型：鎳鉻矽合金或鎳矽合金。可用於高於1200℃。900℃時，敏感度 39 µV/℃。 S型：鉑銠10合金/鉑，在國際適用溫標中在630.74～1064.43℃範圍內用 它做標準儀器。 B型：鉑銠30合金/鉑銠6，最高溫度可達1600℃。性能穩定，測試準確 度較高，適宜於氧化性介質和中性介質中使用，不能在還原性氣氛及含 有金屬或非金屬蒸汽的氣氛中使用。
常用溫度計的原理與類型
1. 電壓變化: a. Thermocouple thermometer (熱電偶溫度計)
Seebeck Effect
V2=SB(T2)-SA(T2)
V SB (T) SA (T) dT
T2 T1
B
V A
B
V1=SB(T1)-SA(T1)
T2 T1 待測物 參考溫度
ห้องสมุดไป่ตู้
0e
Eg 2 k BT
溫度量測
利用光譜變化的溫度計
維恩位移定律:
常用溫度計的原理與類型
max T 2.8977721(26) × 10-3 m K
Infrared ray thermometer (紅外線溫度計)
溫度量測
其他類型溫度計
常用溫度計的原理與類型
1. 比重變化: Galileo thermometer (伽利略溫度計) 2.化學變化: a. 貼片溫度計 b. Liquid crystal thermometer (液晶溫度計)
L L0 (1 T)
L L0 (1 T) 3. Solid thermometer (固體溫度計): a. Bimetal thermometer(雙金屬溫度計) b. Single element for special usage (特殊用途之單元素)
溫度量測
利用電性變化的溫度計
溫度量測
溫度的定義
溫度量測
溫度的定義
熱力學第零定律(Zeroth law of thermodynamics): Two bodies in thermal equilibrium with a third are
also in thermal equilibrium with each other.