电阻温度系数大
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典型的固体膨胀式温度计是双金属片，它利用线膨胀系数差别较大的两种金 属材料制成双层片状元件，在温度变化时因弯曲变形而使其另一端有明显位 移，借此带动指针就构成双金属温度计。
工作原理
原来长度为l的一个固体，由于温度的 变化所产生的长度变化可用下式表示： l lt 将两种不同膨胀率、厚度为d的带材A 和B粘合在一起，便组成一种双金属 带，温度变化时，由于两种材料的膨 胀率不同会使双金属带弯曲 ,则有:
电接点温度计 分为可调式和固定式两种。
1-细长螺钉； 2-椭圆形螺母； 3-细导线； 4-磁钢帽； 5-扁平铁块； 6、7-外引线
电接点温度计
三、压力式温度计
根据封闭系统的液体或气体受热后压力变化的原理而制成 的测温仪表。
由敏感元件温包，传压毛细管和弹簧管 压力表组成。
若给系统充以气体，如氮气，称为充气 式压力式温度计，测温上限可达500℃， 压力与温度的关系接近于线性，但是温 包体积大，热惯性大。 若充以液体，如二甲苯、甲醇等，温包 小些，测温范围分别为－40℃～200℃ 和－40℃～170℃，
K ——玻兹曼常数，1.38×10-23J/℃；
N A (T ),N B (T ) ——材料A和B在温度为T时的电子密度；
T
结论
——接触处的温度，K。
接触电势的大小只与接点温度的高低以及导体A和B的电 子密度有关。温度越高，接触电势越大，两种材料电子密 度比值越大，接触电势也越大。
温差电势
因材料两端温度不同，则两端电子所具有的能 量不同，温度较高的一端电子具有较高的能量， 其电子将向温度较低的一端运动，于是在材料 两端之间形成一个由高温端向低温端的静电场， 这个电场将吸引电子从温度低的一端移向温度 高的一端，最后达到动态平衡。
3．测量仪表的分类
固体式
双金属片
水银温度计、有机液体 气体、蒸汽压、液体
膨胀式
液体式
压力式
金属 接触式 测 温 仪 表 电阻式
铂、铜、镍 锗、碳、热敏电阻 铜-康铜、镍铬-镍硅 碳化硼—石墨
非金属
热电式 金属 非金属 全辐射高温计 非接触式 单色高温计 比色高温计 红外高温计
3.2 膨胀式温度计
一、固体膨胀式温度计
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1-玻 璃温 包； 2-毛 细管； 3-刻 度标 尺； 4-膨 胀室
玻璃管液体温度计的特点 1.测量准确、读数直观、结构简单、价格低廉，使用方便， 2.但有易碎、不能远传信号和自动记录等缺点。 根据所充填的工作液体不同，可分为水银温度计和有机液体温度计两类。 水银温度计不粘玻璃，不易氧化，容易获得较高精度，在相当大的范围内 （－38～356℃）保持液态，在200℃以下，其膨胀系数几乎和温度呈线性关 系，所以可作为精密的标准温度计。 应注意两个问题： 1、零点漂移：玻璃的热胀冷缩也会引起零点位臵的移动，因此使用玻璃管 液体温度计时，应定期校验零点位臵。 2、露出液柱的校正：使用时必须严格掌握温度计的插入深度，因为温度刻 度是在温度计液柱全部浸入介质中标定的，而使用时液柱可按下式求其修 正值t t nK(t t 0 ) n为露出液柱所占的度数（℃）；K为工作液体在玻璃中可见的膨胀系数；t 为分度条件下外露部分空气温度（℃）；t0为使用条件下外露部分空气温 度（℃）。
若充以低沸点的液体，其饱和汽压应随 被测温度而变，如丙酮，用于50℃～ 200℃。但由于饱和汽压和饱和汽温呈 非线性关系，故温度计刻度是不均匀的。
1-温包； 2-毛细导管； 3-压力计
特点:必须将温包全部浸入 被测介质；毛细管最长不超 过60 m；仪表精度低，但使 用简便，而且抗震动。
实例
压力式温度计
3.3 热电偶温度计 利用不同导体间 的“热电效应”现象 制成的，具有结构简 单、制作方便、测量 范围宽、应用范围广、 准确度高、热惯性小 等优点。且能直接输 出电信号，便于信号 的传输、自动记录和 自动控制。
一、热电偶的工作原理
两种不同的导体或半导体材料A和B组成闭 合回路，如果A和B所组成回路的两个接合 点处的温度不相同，则回路中就有电流产生， 说明回路中有电动势存在，这种现象叫做热 电效应。也称为塞贝克效应。由此效应所产 生的电动势，通常称为热电势。 E AB (T , T0 )
r d 带B膨胀后的长度 l0 (1 BT ) r 带A膨胀后的长度 l0 (1 AT )
可解得:
d (1 AT ) r T ( B A )
如果带材A采用铁镍合金 ,则有: A 0
则:
r
d BT
应用
实例
工业用双金属温度计
实例
双金属电接点温度计
热电势是由两部分电势组成的，即接触 电势和温差电势。
接触电势 当两种不同性质的导体或半导体材 料相互接触时，由于内部电子密度 不同，例如材料A的电子密度大于材 料B，则会有一部分电子从A扩散到 B，使得A失去电子而呈正电位，B 获得电子而呈负电位，最终形成由A 向B的静电场。静电场的作用又阻止 电子进一步地由A向B扩散。当扩散 力和电场力达到平衡时，材料A和B 之间就建立起一个固定的电动势。
由于同一种导体或半导体材料因其两端温度不 同而产生电动势的现象称为汤姆逊效应。其产 生的电动势称为汤姆逊电动势或温差电势。温 差电势的方向是由低温端指向高温端，其大小 与材料两端温度和材料性质有关。
二、液体膨胀式温度计 一种液体的体积为V，由于它的温度变化所引起的体积变化可以 用下式表示：
V VT
这种利用液体体积随温度升高而膨胀的原 理制成的温度计称为液体膨胀式温度计。 最常用的就是玻璃管液体温度计。 玻璃管液体温度计液体工质与测温范围
工作液体 水银 甲苯 乙醇 石油醚 戊烷 测温范围（℃） －30～750 －90～100 －100～75 －130～25 －200～20 备注 上限依靠充气加 压获得
由于两种材料自由电子密度不同 而在其接触处形成电动势的现象， 称为珀尔帖效应。其电动势称为 珀尔帕电势或接触电势。
理论上已证明该接触电势的大小和方向主要取决于两种 材料的性质和接触面温度的高低。其关系式为:
E AB (T ) KT N A (T ) ln e N B (T )
式中：
e
——单位电荷，4.802×10-10绝对静电单位；
工作原理
原来长度为l的一个固体，由于温度的 变化所产生的长度变化可用下式表示： l lt 将两种不同膨胀率、厚度为d的带材A 和B粘合在一起，便组成一种双金属 带，温度变化时，由于两种材料的膨 胀率不同会使双金属带弯曲 ,则有:
电接点温度计 分为可调式和固定式两种。
1-细长螺钉； 2-椭圆形螺母； 3-细导线； 4-磁钢帽； 5-扁平铁块； 6、7-外引线
电接点温度计
三、压力式温度计
根据封闭系统的液体或气体受热后压力变化的原理而制成 的测温仪表。
由敏感元件温包，传压毛细管和弹簧管 压力表组成。
若给系统充以气体，如氮气，称为充气 式压力式温度计，测温上限可达500℃， 压力与温度的关系接近于线性，但是温 包体积大，热惯性大。 若充以液体，如二甲苯、甲醇等，温包 小些，测温范围分别为－40℃～200℃ 和－40℃～170℃，
K ——玻兹曼常数，1.38×10-23J/℃；
N A (T ),N B (T ) ——材料A和B在温度为T时的电子密度；
T
结论
——接触处的温度，K。
接触电势的大小只与接点温度的高低以及导体A和B的电 子密度有关。温度越高，接触电势越大，两种材料电子密 度比值越大，接触电势也越大。
温差电势
因材料两端温度不同，则两端电子所具有的能 量不同，温度较高的一端电子具有较高的能量， 其电子将向温度较低的一端运动，于是在材料 两端之间形成一个由高温端向低温端的静电场， 这个电场将吸引电子从温度低的一端移向温度 高的一端，最后达到动态平衡。
3．测量仪表的分类
固体式
双金属片
水银温度计、有机液体 气体、蒸汽压、液体
膨胀式
液体式
压力式
金属 接触式 测 温 仪 表 电阻式
铂、铜、镍 锗、碳、热敏电阻 铜-康铜、镍铬-镍硅 碳化硼—石墨
非金属
热电式 金属 非金属 全辐射高温计 非接触式 单色高温计 比色高温计 红外高温计
3.2 膨胀式温度计
一、固体膨胀式温度计
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1-玻 璃温 包； 2-毛 细管； 3-刻 度标 尺； 4-膨 胀室
玻璃管液体温度计的特点 1.测量准确、读数直观、结构简单、价格低廉，使用方便， 2.但有易碎、不能远传信号和自动记录等缺点。 根据所充填的工作液体不同，可分为水银温度计和有机液体温度计两类。 水银温度计不粘玻璃，不易氧化，容易获得较高精度，在相当大的范围内 （－38～356℃）保持液态，在200℃以下，其膨胀系数几乎和温度呈线性关 系，所以可作为精密的标准温度计。 应注意两个问题： 1、零点漂移：玻璃的热胀冷缩也会引起零点位臵的移动，因此使用玻璃管 液体温度计时，应定期校验零点位臵。 2、露出液柱的校正：使用时必须严格掌握温度计的插入深度，因为温度刻 度是在温度计液柱全部浸入介质中标定的，而使用时液柱可按下式求其修 正值t t nK(t t 0 ) n为露出液柱所占的度数（℃）；K为工作液体在玻璃中可见的膨胀系数；t 为分度条件下外露部分空气温度（℃）；t0为使用条件下外露部分空气温 度（℃）。
若充以低沸点的液体，其饱和汽压应随 被测温度而变，如丙酮，用于50℃～ 200℃。但由于饱和汽压和饱和汽温呈 非线性关系，故温度计刻度是不均匀的。
1-温包； 2-毛细导管； 3-压力计
特点:必须将温包全部浸入 被测介质；毛细管最长不超 过60 m；仪表精度低，但使 用简便，而且抗震动。
实例
压力式温度计
3.3 热电偶温度计 利用不同导体间 的“热电效应”现象 制成的，具有结构简 单、制作方便、测量 范围宽、应用范围广、 准确度高、热惯性小 等优点。且能直接输 出电信号，便于信号 的传输、自动记录和 自动控制。
一、热电偶的工作原理
两种不同的导体或半导体材料A和B组成闭 合回路，如果A和B所组成回路的两个接合 点处的温度不相同，则回路中就有电流产生， 说明回路中有电动势存在，这种现象叫做热 电效应。也称为塞贝克效应。由此效应所产 生的电动势，通常称为热电势。 E AB (T , T0 )
r d 带B膨胀后的长度 l0 (1 BT ) r 带A膨胀后的长度 l0 (1 AT )
可解得:
d (1 AT ) r T ( B A )
如果带材A采用铁镍合金 ,则有: A 0
则:
r
d BT
应用
实例
工业用双金属温度计
实例
双金属电接点温度计
热电势是由两部分电势组成的，即接触 电势和温差电势。
接触电势 当两种不同性质的导体或半导体材 料相互接触时，由于内部电子密度 不同，例如材料A的电子密度大于材 料B，则会有一部分电子从A扩散到 B，使得A失去电子而呈正电位，B 获得电子而呈负电位，最终形成由A 向B的静电场。静电场的作用又阻止 电子进一步地由A向B扩散。当扩散 力和电场力达到平衡时，材料A和B 之间就建立起一个固定的电动势。
由于同一种导体或半导体材料因其两端温度不 同而产生电动势的现象称为汤姆逊效应。其产 生的电动势称为汤姆逊电动势或温差电势。温 差电势的方向是由低温端指向高温端，其大小 与材料两端温度和材料性质有关。
二、液体膨胀式温度计 一种液体的体积为V，由于它的温度变化所引起的体积变化可以 用下式表示：
V VT
这种利用液体体积随温度升高而膨胀的原 理制成的温度计称为液体膨胀式温度计。 最常用的就是玻璃管液体温度计。 玻璃管液体温度计液体工质与测温范围
工作液体 水银 甲苯 乙醇 石油醚 戊烷 测温范围（℃） －30～750 －90～100 －100～75 －130～25 －200～20 备注 上限依靠充气加 压获得
由于两种材料自由电子密度不同 而在其接触处形成电动势的现象， 称为珀尔帖效应。其电动势称为 珀尔帕电势或接触电势。
理论上已证明该接触电势的大小和方向主要取决于两种 材料的性质和接触面温度的高低。其关系式为:
E AB (T ) KT N A (T ) ln e N B (T )
式中：
e
——单位电荷，4.802×10-10绝对静电单位；