本文從測溫的物理依據(jù)來描述測溫儀表的工作原理和特點(diǎn)，并將目前常用種類繁多的測溫儀表歸為三大類。
在這里，我們暫不對(duì)溫度這個(gè)與冷熱相關(guān)的參數(shù)下一確切的定義，因?yàn)閺牟煌嵌瘸霭l(fā)可得出不同的定義，歷*也確實(shí)有不少人對(duì)溫度參數(shù)定義過。在人類各種活動(dòng)中，卻實(shí)實(shí)在在遇到與冷熱有關(guān)的現(xiàn)象，如熱脹冷縮或冷脹熱縮現(xiàn)象，水在4℃以上是熱脹冷縮，而在4℃以下是冷脹熱縮。人們掌握了物質(zhì)與冷熱相關(guān)的規(guī)律后，總結(jié)了各種與溫度t相關(guān)的公式。當(dāng)然，有的冷熱現(xiàn)象目前尚未被總結(jié)成公式的形式，如人的情緒與冷熱季節(jié)的關(guān)系。顧名思義，溫度傳感器是測量溫度的一種的儀器或工具。人們根據(jù)現(xiàn)已被總結(jié)出的與溫度t有關(guān)的公式，通過技術(shù)手段，研究的適用于某一公式的工具。由于測溫公式是從不同的物理現(xiàn)象中總結(jié)出來的，因而，測溫儀表的工作原理也是各種各樣的，涉及不同的物理分支。這種情況決定了測溫原理的多樣性，也決定了它的應(yīng)用上的局限性，也進(jìn)而導(dǎo)致測溫技術(shù)應(yīng)用的重要性。
以下，按不同的工作原理討論測溫儀表。
熱膨脹類溫度計(jì)
被選定的用做測溫的介質(zhì)，當(dāng)它所處的溫度變化時(shí)，它的幾何尺寸，主要是體積或面積將發(fā)生變化。利用這種原
理制成的溫度計(jì)，我們統(tǒng)稱為膨脹式溫度計(jì)。按所用介質(zhì)的汽、液、固不同狀態(tài)，又細(xì)分成氣體式、液體式和固體式三大類。
（1）氣體膨脹式溫度計(jì)。
由于氣體的體積與壓力p有關(guān)，所以在制作這類溫度計(jì)時(shí)，還必須考慮壓力的因素。這類溫度計(jì)的代表是作為基準(zhǔn)溫度計(jì)的氣體溫度計(jì)和工業(yè)用的壓力式溫度計(jì)。所用的公式為
p路v=r路t （1）
式中p為氣體的壓力；v為氣體的體積；r與氣體的種類（分子量）和質(zhì)量以及氣體普適恒量有關(guān)，當(dāng)所選的氣體被認(rèn)為是理想氣體，r是常量。這種溫度計(jì)有定容式和定壓式兩種。定容式是恒定裝氣體的容積，通過測量壓p來確定溫度t。定壓式是通過恒定氣體的壓力，通過測定氣體的容積變化來確定溫度t的變化。精密型氣體溫度計(jì)是溫標(biāo)中規(guī)定的實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)第二定律的基準(zhǔn)儀器。
工業(yè)用的壓力式溫度計(jì)通常是做成定容式，通過測量氣體的壓力來測定溫度的。較多地用于鍋爐的溫度測量。
（2） 液體膨脹式溫度計(jì)
這種溫度計(jì)根據(jù)選用的介質(zhì)不同而有種類繁多的品種，結(jié)構(gòu)形式也很多。所用公式為
vt=v0（1 α路δt） （2）
式中vt為溫度為t時(shí)的體積；vo為原始體積i；δt為變化的溫度；α為膨脹系數(shù)；t=to δt；to為體積為vo時(shí)的溫度。這種溫度計(jì)中zui常見的是玻璃水銀溫度計(jì)。另外還有酒精等有機(jī)液體溫度計(jì)。在工業(yè)用溫度計(jì)中，液體溫度計(jì)的精度是較高的。
（3） 固體膨脹式溫度計(jì)
當(dāng)兩種熱膨脹系數(shù)不同的材料，尤其是熱膨脹系數(shù)相差較大的金屬，被固定在一起時(shí)，在溫度變化的情況下，就會(huì)產(chǎn)生彎曲。通過機(jī)械機(jī)構(gòu)將彎曲轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)角，則轉(zhuǎn)角的大小就表示溫度變化的大小。這就是雙金屬溫度計(jì)。這種溫度計(jì)的特點(diǎn)是抗振性能好。通過不同的金屬材料的選配，可使溫度計(jì)具有不同的測溫范圍。這種溫度計(jì)的精度不很高，但穩(wěn)定可靠。應(yīng)用較多。
熱電類溫度計(jì)
許多純金屬、合金和半導(dǎo)體的某些電性能，會(huì)隨著所處溫度的變化而發(fā)生變化。人們利用這些變化來測量溫度。屬于這一類的溫度儀表有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體溫度計(jì)。
（1） 熱電偶
兩種不同的金屬或合金的一端連接在一起（稱熱端）時(shí)，即構(gòu)成熱電偶。敞開的兩個(gè)端點(diǎn)（稱冷端）之間就可能產(chǎn)生電動(dòng)熱e。將熱端作為測溫端，而通常將冷端置于0℃或用補(bǔ)償導(dǎo)線和電測儀器將冷端補(bǔ)償?shù)?℃。e和被測溫度t之間的關(guān)系與熱電偶類別和被測溫區(qū)間有關(guān)。以常用的鉑銠類熱電偶為例，e和t的關(guān)系，當(dāng)冷端為0℃時(shí)，如（3）式： 式中，i=1,2,3…；ai、bi、ci、di及i的具體