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溫度量測溫度量測演講者：楊仲準 電子儀器與量測技術電子儀器與量測技術中原大學物理系溫度量測演講者：楊仲準 電子儀器與量測技術中原大學物理系溫度量測1.溫度的定義a.熱力學第零定律b.溫標2.常用溫度計的原理與類型a.利用體積變化的溫度計b.利用電性變化的溫度計c.利用光譜的溫度計d.其他類型(如比重變化、化學變化、磁化率變化)3.量測溫度常見問題a.熱的流失b.雜訊的串入大綱大綱溫度量測溫度的定義大綱溫度量測溫度的定義溫度量測溫度的定義溫度量測熱力學第零定律熱力學第零定律(Zeroth law of thermodynamics):溫度的定義溫度的定義Twobodiesinthermalequilibriumwithathirdarealsointhermalequilibriumwitheachother.溫度量測熱力學第零定律(Zeroth law of ther溫度量測溫標溫標(Temperature scale):溫度的定義溫度的定義1.Celsius scale(攝氏溫標攝氏溫標):Thefreezingpoint(凝固點)temperaturewasassignedthevaluezerodegreeCelsius,0,andtheboilingpoint(沸點),thevalue100.2.Fahrenheit scale(華氏溫標華氏溫標):ThefreezingpointisatthirtytwodegreesFahrenheit,32,andtheboilingpointisat212.溫度量測溫標(Temperature scale):溫度的定溫度量測溫標溫標(Temperature scale):溫度的定義溫度的定義3.Kelvin scale(凱氏溫標凱氏溫標):TheKelvinscaleisanabsolute,thermodynamictemperaturescaleusingasitsnullpointabsolutezero,thetemperatureatwhichallthermalmotionceasesintheclassicaldescriptionofthermodynamics.PT0C 100C-273.15CTS(K)PTP(torr)O2N2H2HehcapillaryrigiddiathermalwallPgas溫度量測溫標(Temperature scale):溫度的定溫度量測常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型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利用體積變化的溫度計常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型1.Gas thermometer(氣體溫度計氣體溫度計):a.Constant-volumegasthermometer(定容氣體溫度計)b.Constant-pressuregasthermometer(定壓氣體溫度計)2.Liquid thermometer(液體溫度計液體溫度計):a.Mercurythermometer(水銀溫度計)b.Alcoholthermometer(酒精溫度計)3.Solid thermometer(固體溫度計固體溫度計):a.Bimetalthermometer(雙金屬溫度計)b.Singleelementforspecialusage(特殊用途之單元素)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.Ga1.電壓變化電壓變化:a.Thermocouplethermometer(熱電偶溫度計)溫度量測利用電性變化的溫度計利用電性變化的溫度計常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型SeebeckEffect參考溫度參考溫度待測物待測物VT T1 1T T2 2ABBVT2BAVconstVconst=特定溫度(0C)時，A、B金屬兩端之電壓差VV2=SB(T2)-SA(T2)V1=SB(T1)-SA(T1)1.電壓變化:溫度量測利用電性變化的溫度計常用溫度計的原理1.電壓變化電壓變化:a.Thermocouplethermometer(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 V/。E型：鎳鉻合金或銅鎳合金高輸出（68 V/），非磁性。J型：鐵或銅鎳合金（40至+750），敏感度約為52 V/。T型：銅或銅鎳合金（250至+350），敏感度約為43 V/。N型：鎳鉻矽合金或鎳矽合金。可用於高於1200。900時，敏感度39 V/。S型：鉑銠10合金/鉑，在國際適用溫標中在630.741064.43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。溫度量測利用電性變化的溫度計利用電性變化的溫度計常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型1.電壓變化:溫度量測利用電性變化的溫度計常用溫度計的原理溫度量測利用電性變化的溫度計利用電性變化的溫度計常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型1.電壓變化電壓變化:b.ThermometerIC(積體電路溫度計)2.電阻變化電阻變化:a.ResistanceTemperatureDetectorRTD(電阻式溫度計)b.Thermistor(熱敏電阻)3.電流變化電流變化:a.ThermometerIC(積體電路溫度計)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.電壓溫度量測利用光譜變化的溫度計利用光譜變化的溫度計常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型維恩位移定律維恩位移定律:Infraredraythermometer(紅外線溫度計)溫度量測利用光譜變化的溫度計常用溫度計的原理與類型維恩位移定溫度量測其他類型溫度計其他類型溫度計常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型1.比重變化比重變化:Galileothermometer(伽利略溫度計)2.化學變化化學變化:a.貼片溫度計b.Liquidcrystalthermometer(液晶溫度計)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:溫度量測其他類型溫度計其他類型溫度計常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型3.磁溫度計磁溫度計:磁溫度計是利用順磁性物質(硝酸鈰鎂、硫酸錳銨和硫酸鐵銨)的磁化率遵從居里-外斯定律(Curie-WeissLaw)原理所得。式中C和TC分別為居里常數和居里溫度。使用時可由測出的值 而求出溫度。磁溫度計主要是在1K以下的極低溫溫區中使用。TC T0溫度量測其他類型溫度計常用溫度計的原理與類型3.磁溫度計:T溫度量測常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型常用溫度計的原理與類型碳電阻溫度計碳電阻溫度計鍺電阻溫度計鍺電阻溫度計磁溫度計磁溫度計熱電偶溫度計熱電偶溫度計氣體溫度計氣體溫度計白金電阻溫度計白金電阻溫度計紅外線溫度計紅外線溫度計1 K1 K10 K10 K10102 2 K K300 K300 K -He-HeHeHeHH2 2N N2 2OO2 210103 3 K K常見溫度計使用範圍溫度量測常用溫度計的原理與類型碳電阻溫度計鍺電阻溫度計磁溫度溫度量測量測溫度常見問題量測溫度常見問題溫度量測量測溫度常見問題溫度量測熱的流失熱的流失量測溫度常見問題量測溫度常見問題量測溫度常見問題量測溫度常見問題1.熱傳導熱傳導2.熱對流熱對流3.熱輻射熱輻射雜訊串入雜訊串入1.電壓電壓2.電流電流3.電阻電阻4.光線光線熱導率熱導率:熱輻射速率熱輻射速率:溫度量測熱的流失量測溫度常見問題1.熱傳導雜訊串入1.溫度量測介紹結束介紹結束溫度量測介紹結束
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