3.1 温标及温度的测量方法
温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度是物体内分子间平动动能的一种表现形式。分子运动愈快，即温度愈高，物体愈热；分子运动愈慢，即温度愈低，物体愈冷。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。
3.1.1 温标
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。国际单位为热力学温标(K)。目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)。
3.1.2 温度的测量方法
接触式
非接触式
3.2 膨胀式温度计
利用物体受热体积膨胀的原理而制成的，多用于现场测量及显示。
3.2.1 玻璃液体温度计
利用玻璃感温泡内的液体受热体积膨胀与玻璃体积膨胀之差来测量温度的。体温计、室温计
3.2.2 固体膨胀式温度计
利用膨胀系数不同的两种金属材料牢固地粘贴在一起制成的。双金属温度传感器
3.2.3 气体膨胀式温度计
基于密封在容器中的气体或液体受热后体积膨胀，压力随温度变化而变化的原理进行测温，又称为压力式温度计。
3.3 电阻式温度传感器
热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器。
3.3.1 金属热电阻式传感器
当温度升高时，虽然自由电子数目基本不变（当温度变化范围不是很大时），但每个自由电子的动能将增加，因而在一定的电场作用下，要使这些杂乱无章的电子作定向运动就会遇到更大的阻力，导致金属电阻值随温度的升高而增加，其特性曲线如图所示。
图 金属热电阻——温度特性曲线
目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：
1. 铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000；
2. 铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化；铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。
其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。
3. 结构
热电阻由电阻体（温度测量敏感元件——感温元件）、引出线、绝缘套管和接线盒等部件组成，其中，电阻体是热电阻的主要部件。
金属热电阻按其结构类型分有：普通型、铠装型、薄膜型等。
图 金属热电阻结构
4. 测量电路
目前热电阻的引线主要有三种方式：
1）二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。
图 热电阻两线测量桥路
1—电阻体 2—引出线 3—显示表
2）三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。
3）四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。
热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。
图 热电阻三线测量桥路
1—电阻体 2—引出线 3—显示表
3.3.2 半导体热敏电阻
按温度特性热敏电阻可分为：
随温度上升电阻增加的为正温度系数（PTC）热敏电阻；
随温度上升电阻减小的为负温度系数（NTC）热敏电阻；
在某一特定温度下电阻值会发生突变的临界温度电阻器。
1. 特性
与金属热电阻比：
1）温度系数大，灵敏度高，约为金属电阻的10倍。
2）结构简单，体积小，可测点温。
3）电阻率高，热惯性小，适用于动态测量。
4）易于维护和进行远距离控制。
5）制造简单、使用寿命长。
6）互换性差，非线性严重。
2. 结构
3. 符号
4. 应用
测温；温度补偿；温度控制；过热保护；液位报警
1.热敏电阻传感器测温
作为测量温度的热敏电阻传感器一般结构较简单，价格较低廉。没有外面保护层的热敏电阻只能应用在干燥的地方;密封的热敏电阻不怕湿气的侵蚀、可以使用在较恶劣的环境下。由于热敏电阻传感器的阻值较大，故其连接导线的电阻和接触电阻可以忽略，因此热敏电阻传感器可以在长达几千米的远距离测量温度中应用，测量电路多采用桥路。利用其原理还可以用作其他测温、控温电路等。
2.热敏电阻传感器用于温度的补偿
热敏电阻传感器可在一定的温度范围内对某些元器件湿度进行补偿。例如，动圈式仪表表头中的动圈由铜线绕制而成。温度升高，电阻增大，引起温度的误差。因而可以在动圈的回路中将负温度系数的热敏电阻与锰铜丝电阻并联后再与被补偿元器件串联，从而抵消内于温度变化所产生的误差。在晶体管电路、对数放大器中，也常用热敏电阻组成补偿电路。补偿由于温度引起的漂移误差。
3.热敏电阻传感器的过热保护
过热保护分直接保护利间接保护。对小电流场合，可把热敏电阻传感器直接串人负载中，防止过热损坏以保护器件，对大电流场合，可用于对继电器、晶体管电路等的保护。不论哪种情况，热敏电阻都与被保护器件紧密结合在一起，从而使两者之间充分进行热交换，一旦过热，热敏电阻则起保护作用。例如，在电动机的定子绕组中嵌入突变型热敏电阻传感器并与继电器串联。当电动机过载时，定子电流增大，引起发热。当温度大于突变点时，电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安，因此继电器动作，从而实现过热保护。
4.热敏电阻传感器用于液面的测量
给NTC热敏电阻传感器施加一定的加热电流，它的表面温度将高于周围的空气温度，此时它的阻值较小。当液而高于它的安装高度时，液体将带走它的热量，使之温度下降、阻值升高。判断它的阻值变化，就可以知道液面是否低于设定值。汽车油箱中的油位报警传感器就是利用以上原理制作的。热敏电阻在汽车中还用于测量油温、冷却水混等。
作业：
电阻式温度传感器的工作原理是什么？有几种类型？
金属热电阻温度传感器常用的材料有哪几种？热电阻传感器的测量电路有哪些？说明各种测量电路的特点。
举例说明热敏电阻的典型应用。
