o
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.