溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：常見溫度傳感器及優(yōu)缺點(diǎn)
原標(biāo)題：常見溫度傳感器及優(yōu)缺點(diǎn)
/// 專 業(yè) 的 工 業(yè) 傳 感 與 測(cè) 量 搜 狐 號(hào) ///
/ 前言 /
無論是哪種類型的傳感器，所有溫度傳感器都要考慮以下四大因素：
對(duì)所測(cè)量的介質(zhì)沒有影響
不管測(cè)量什么，最重要的是要確保測(cè)量設(shè)備自身不會(huì)影響所測(cè)量的介質(zhì)。進(jìn)行接觸溫度測(cè)量時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。選擇正確的傳感器尺寸和導(dǎo)線配置是重要的設(shè)計(jì)考慮因素，以減少"桿效應(yīng)"及其他測(cè)量錯(cuò)誤。
非常精確
將對(duì)測(cè)量介質(zhì)的影響降至最低之后，如何準(zhǔn)確地測(cè)量介質(zhì)就變得至關(guān)重要。準(zhǔn)確性涉及傳感器的基本特性、測(cè)量準(zhǔn)確性等。如果未能解決有關(guān)"桿效應(yīng)"的設(shè)計(jì)問題，再準(zhǔn)確的傳感器也無濟(jì)于事。
響應(yīng)即時(shí)（在多數(shù)情況下）
響應(yīng)時(shí)間受傳感器元件質(zhì)量的影響，還會(huì)受到導(dǎo)線的一些影響。通常傳感器越小，響應(yīng)速度越快。
輸出易于調(diào)節(jié)
使用微處理器后可以更輕松地調(diào)節(jié)非線性輸出，因此傳感器輸出的信號(hào)調(diào)節(jié)也更不成問題。
/ 傳感器的特性分析 /
上述每種主要類型的傳感器的基本操作理論都有所不同，有各自的特性：
溫度范圍
每種傳感器的溫度范圍也有所不同。熱電偶系列的溫度范圍最廣，跨越多個(gè)熱電偶類型。
精度
精度取決于基本的傳感器特性。所有傳感器類型的精度各不相同，不過鉑元件和熱敏電阻的精度最高。一般而言，精度越高，價(jià)格就越高。
長(zhǎng)期穩(wěn)定性
由傳感器隨時(shí)間的推移保持其精度的一致程度來決定。穩(wěn)定性由傳感器的基本物理屬性決定。高溫通常會(huì)降低穩(wěn)定性。鉑和玻璃封裝的繞線式熱敏電阻是最穩(wěn)定的傳感器。熱電偶和半導(dǎo)體的穩(wěn)定性則最差。
輸出變化
傳感器輸出依照類型而有所變化。熱敏電阻的電阻變化與溫度成反比，因此具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)。鉑等基金屬具有正溫度系數(shù)(PTC)。熱電偶的千伏輸出較低，并且會(huì)隨著溫度的變化而變化。半導(dǎo)體通常可以調(diào)節(jié)，附帶各種數(shù)字信號(hào)輸出。
線性度
線性度定義了傳感器的輸出在一定的溫度范圍內(nèi)一致變化的情況。熱敏電阻呈指數(shù)級(jí)非線性，低溫下的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高溫下的靈敏度。隨著微處理器在傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)電路中的應(yīng)用越來越廣泛，傳感器的線性度愈發(fā)不成問題。
電壓或電流
通電后，熱敏電阻和鉑元件都需要恒定的電壓或電流。功率調(diào)節(jié)對(duì)于控制熱敏電阻或鉑RTD中的自動(dòng)加熱至關(guān)重要。電流調(diào)節(jié)對(duì)于半導(dǎo)體而言不太重要。熱電偶會(huì)產(chǎn)生電壓輸出。
響應(yīng)時(shí)間
即傳感器指示溫度的速度，取決于傳感器元件的尺寸和質(zhì)量（假定不使用預(yù)測(cè)方法）。半導(dǎo)體的響應(yīng)速度最慢，繞線式鉑元件的響應(yīng)速度是第二慢的。鉑薄膜、熱敏電阻和熱電偶提供小包裝，因此帶有高速選件。玻璃微珠是響應(yīng)速度最快的熱敏電阻配置。
錯(cuò)誤偏差
會(huì)導(dǎo)致溫度指示有誤的電噪聲是使用熱電偶時(shí)的一個(gè)主要問題。在某些情況下，電阻極高的熱敏電阻可能是個(gè)問題。
導(dǎo)線電阻可能會(huì)導(dǎo)致熱敏電阻或RTD等電阻式設(shè)備內(nèi)出現(xiàn)錯(cuò)誤偏差。使用低電阻設(shè)備（例如100Ω鉑元件）或低電阻熱敏電阻時(shí)，這種影響會(huì)更加明顯。對(duì)于鉑元件，使用三線或四線導(dǎo)線配置來消除此問題。對(duì)于熱敏電阻，通常會(huì)通過提高電阻值來消除此影響。熱電偶必須使用相同材料的延長(zhǎng)線和連接器作為導(dǎo)線，否則可能會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤。
性價(jià)比
盡管熱電偶是最廉價(jià)、應(yīng)用最廣泛的傳感器，但NTC熱敏電阻的性價(jià)比卻往往是最高的。
/ 傳感器的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)對(duì)比 /
熱電偶傳感器
熱電偶傳感器是一種自發(fā)電式傳感器，測(cè)量時(shí)不需要外加電源，直接將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電勢(shì)輸出，使用十分方便。它的測(cè)溫范圍很廣：-270℃～2500℃，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、測(cè)量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等許多優(yōu)點(diǎn)。
熱電偶傳感器的缺點(diǎn)是靈敏度比較低，容易受到環(huán)境的信號(hào)干擾，也容易受到前置放大器溫漂的影響，不適合測(cè)量微小的溫度變化。
熱電偶傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān)，非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測(cè)量快速變化的過程。
（赫斯曼接線型一體化溫度傳感器）
對(duì)一般的工業(yè)應(yīng)用來說，為了保護(hù)感溫元件避免受到腐蝕和磨損，總是裝在厚厚的護(hù)套里面，外觀顯得笨大，對(duì)于溫度的反應(yīng)也遲緩得多。使用熱電偶的時(shí)候，必須消除環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量帶來的影響。有的把它的自由端放在不變的溫度場(chǎng)中，有的使用冷端補(bǔ)償?shù)窒@種影響。當(dāng)測(cè)量點(diǎn)遠(yuǎn)離儀表時(shí)，還需要使用補(bǔ)償導(dǎo)線。
因此選擇熱電偶時(shí)需考慮下列因素：1、被測(cè)溫度范圍；2、所 需響應(yīng)時(shí)間；3、連接點(diǎn)類型；4、熱電偶或護(hù)套材料的抗化學(xué)腐蝕能力；5、抗磨損或抗振動(dòng)能力；6、安裝及限制要求等。
熱敏電阻
熱敏電阻（即“溫度敏感型電阻器”）是一種高精度經(jīng)濟(jì)型溫度測(cè)量傳感器。按照溫度系數(shù)分為NTC（負(fù)溫度系數(shù)）和PTC（正溫度系數(shù)）兩種類型，NTC熱敏電阻通常用于溫度測(cè)量。
主要優(yōu)勢(shì)是：靈敏度：熱敏電阻能隨非常微小的溫度變化而變化。精度：熱敏電阻能提供很高的絕對(duì)精度和誤差。成本：對(duì)于熱敏電阻的高性能，它的性價(jià)比很高。堅(jiān)固性：熱敏電阻的構(gòu)造使得它非常堅(jiān)固耐用。靈活性：熱敏電阻可配置為多種物理形式，包括極小的包裝。密封：玻璃封裝為其提供了密封的包裝，從而避免因受潮而導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)故障。表面安裝：提供各種尺寸和電阻容差。
（赫斯曼顯示型一體化溫度傳感器）
熱敏電阻的劣勢(shì)中，通常只有自動(dòng)加熱是一個(gè)設(shè)計(jì)考慮因素。必須采取適當(dāng)措施將感應(yīng)電流限制在一個(gè)足夠低的值，以便使自動(dòng)加熱錯(cuò)誤降低到一個(gè)可接受的值。如果將熱敏電阻暴露在高熱中，將會(huì)導(dǎo)致永久性的損壞。
非線性問題可通過軟件或電路來解決，會(huì)引發(fā)故障的潮濕問題可通過玻璃封裝來解決。
電阻溫度檢測(cè)器（RTD）
RTD通常用鉑金、銅或鎳，它們的溫度系數(shù)較大，隨溫度變化響應(yīng)快，能夠抵抗熱疲勞，而且易于加工制造成為精密的線圈，尤其用鉑金等金屬制成時(shí)，RTD非常穩(wěn)定，不受腐蝕或氧化的影響。RTD的測(cè)溫原理是：純金屬或某些合金的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度降低而減小。電阻-溫度變化關(guān)系最好是線性的，溫度系數(shù)（溫度系數(shù)的定義是單位溫度引起的電阻變化）越大越好，而且要能夠抵抗熱疲勞，隨溫度變化響應(yīng)靈敏。目前只有少數(shù)幾種金屬能夠滿足這樣的要求。
（LLWD一體化溫度傳感器）
RTD還相對(duì)防止電氣噪聲，因此非常適合在工業(yè)環(huán)境中的溫度測(cè)量，特別是在電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及其它高壓設(shè)備的周圍使用。 RTD是目前最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器。它的線性度優(yōu)于熱電偶和熱敏電阻。但RTD也是響應(yīng)速度較慢而且價(jià)格比較貴的溫度傳感器。因此，RTD最適合對(duì)精度有嚴(yán)格要求，而速度和價(jià)格不太關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域。
IC溫度傳感器
包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。
模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一（僅測(cè)量溫度）、測(cè)溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等，適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫、控測(cè)，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡(jiǎn)單。
（LL-WS62插入式溫濕度傳感器）
數(shù)字溫度傳感器是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)（ATE）的結(jié)晶。目前有多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品，智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器（或寄存器）和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器（CPU）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。智能溫度傳感器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器（MCU）;并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能的，其智能化和諧也取決于軟件的開發(fā)水平。
（SBWZPK-230B防爆型溫度傳感器）
IC溫度傳感器有許多好處，包括：功耗低；可提供小型封裝產(chǎn)品（有些尺寸小到0.8mm×0.8mm）；還可在某些應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)低器件成本。此外，由于IC傳感器在生產(chǎn)測(cè)試過程中都經(jīng)過校準(zhǔn)，因此沒有必要進(jìn)一步校準(zhǔn)。
缺點(diǎn)就是溫度范圍非常有限， 也存在同樣的自熱、不堅(jiān)固和需要外電源的問題。總之，溫度IC提供產(chǎn)生正比于溫度的易讀讀數(shù)方法，雖然便宜，但也受到配置和速度限制。數(shù)字輸出IC溫度傳感器的響應(yīng)速度慢，而模擬輸出IC溫度傳感器的線性度很高。
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溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：常見溫度傳感器及優(yōu)缺點(diǎn)_1
引言
利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。這些呈現(xiàn)規(guī)律性變化的物理性質(zhì)主要有體。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。如果您要進(jìn)行可靠的溫度測(cè)量，就需要為您的應(yīng)用選擇正確的溫度傳感器。熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻（RTD）和溫度 IC 是測(cè)試中最常用的溫度傳感器。
1 熱電偶
熱電偶是溫度測(cè)量中最常用的傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應(yīng)各種大氣環(huán)境，而且結(jié)實(shí)、價(jià)低，無需供電，尤其最便宜。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線（金屬 A 和金屬 B）構(gòu)成，如圖 1 所示。當(dāng)熱電偶一端受熱時(shí)，熱電偶電路中就有電勢(shì)差。可用測(cè)量的電勢(shì)差來計(jì)算溫度。
不過，電壓和溫度間是如圖 2 所示的非線性關(guān)系，溫度由于電壓和溫度是非線性關(guān)系，因此需要為參考溫度（Tref）作第二次測(cè)量，并利用測(cè)試設(shè)備軟件和∕或硬件在儀器內(nèi)部處理電壓 - 溫度變換，以最終獲得熱偶溫度（Tx）。AgilentA 和 A 數(shù)據(jù)采集器均有內(nèi)置的測(cè)量了運(yùn)算能力。
簡(jiǎn)而言之，熱偶是最簡(jiǎn)單和最通用的溫度傳感器，但熱偶并不適合高精度的應(yīng)用。
2 熱敏電阻
熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料， 大多為負(fù)溫度系數(shù)，即阻值隨溫度增加而降低。溫度變化會(huì)造成大的阻值改變，因此它是最靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差，并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。制造商給不出標(biāo)準(zhǔn)化的熱敏電阻曲線。
熱敏電阻體積非常小，對(duì)溫度變化的響應(yīng)也快。但熱敏電阻需要使用電流源，小尺寸也使它對(duì)自熱誤差極為敏感。
熱敏電阻在兩條線上測(cè)量的是絕對(duì)溫度， 有較好的精度，但它比熱偶貴， 可測(cè)溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在 25℃時(shí)的阻值為 5kω，每 1℃的溫度改變?cè)斐?200ω的電阻變化。注意 10ω的引線電阻僅造成可忽略的 0.05℃誤差。它非常適合需要進(jìn)行快速和靈敏溫度測(cè)量的電流控制應(yīng)用。尺寸小對(duì)于有空間要求的應(yīng)用是有利的，但必須注意防止自熱誤差。
2.1 測(cè)量技巧
熱敏電阻體積小是優(yōu)點(diǎn)，它能很快穩(wěn)定，不會(huì)造成熱負(fù)載。不過也因此很不結(jié)實(shí)，大電流會(huì)造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件，任何電流源都會(huì)在其上因功率而造成發(fā)熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中，將導(dǎo)致永久性的損壞。
3 鉑電阻溫度傳感器
與熱敏電阻相似，鉑電阻溫度傳感器（RTD）也是用鉑制成的熱敏感電阻。當(dāng)通過測(cè)量電壓計(jì)算 RTD 溫度時(shí)，數(shù)字萬用表用已知電流源測(cè)量該電流源所產(chǎn)生的電壓。這一電壓為兩條引線（Vlead）上的壓降加 RTD 上的電壓（Vtemp）。例如，常用 RTD 的電阻為 100ω，每 1℃僅產(chǎn)生 0.385ω的電阻變化。如果每條引線有 10ω電阻，就將造成 26℃的測(cè)量誤差，這是不可接受的。所以應(yīng)對(duì) RTD 作 4 線歐姆測(cè)量。
RTD 是最精確和最穩(wěn)定的溫度傳感器 ，它的線性度優(yōu)于熱偶和熱敏電阻。但 RTD 也是最慢和最貴的溫度傳感器。因此 RTD 最適合對(duì)精度有嚴(yán)格要求，而速度和價(jià)格不太關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域。
3.1 測(cè)量技巧
·使用 5mA 電流源會(huì)因自熱造成 2.5℃的溫度測(cè)量誤差。因此把自熱誤差減到最小是極為重要的。
·4 線測(cè)量更為精確，但需要兩倍的引線和兩倍的開關(guān)。
4 溫度 IC
溫度集成電路（IC）是一種數(shù)字溫度傳感器 ，它有非常線性的電壓∕電流 - 溫度關(guān)系。有些 IC 傳感器甚至有代表溫度、并能被微處理器直接讀出的數(shù)字輸出形式。
4.1 兩類具有如下溫度關(guān)系的溫度 IC
·電壓 IC： 10 mV/K。
·電流 IC： 1μA/K。
溫度 IC 的輸出是非常線性的電壓∕℃。實(shí)際產(chǎn)生的是電壓∕Kelvin，因此室溫時(shí)的 1℃輸出約為 3V。溫度 IC 需要有外電源。通常溫度 IC 是嵌入在電路中而不用于探測(cè)。
溫度 IC 缺點(diǎn)是溫度范圍非常有限， 也存在同樣的自熱、不堅(jiān)固和需要外電源的問題。總之，溫度 IC 提供產(chǎn)生正比于溫度的易讀讀數(shù)方法。它很便宜，但也受到配置和速度限制。
4.2 測(cè)量技巧
·溫度 IC 體積較大，因此它變化慢，并可能造成熱負(fù)載。
·把溫度 IC 用于接近室溫的場(chǎng)合。這是它最流行的應(yīng)用。雖然測(cè)量范圍有限，但也能測(cè)量 150℃的高溫。
5 結(jié)語
我們已討論了各類常用溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。如果您了解必須的權(quán)衡，為您的應(yīng)用仔細(xì)選擇正確的傳感器，您就能避免常見的缺憾而實(shí)現(xiàn)可靠的溫度測(cè)量。
溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：溫度傳感器有什么優(yōu)點(diǎn)
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溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：溫度傳感器的性能及優(yōu)缺點(diǎn)的分析
溫度是一個(gè)基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點(diǎn)互相連接在一起，對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱，在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，如果精確測(cè)量這個(gè)電位差，再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為“熱電偶”。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí)，輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個(gè)數(shù)值大約在5～40微伏／℃之間。
熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測(cè)量快速變化的過程。
溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中最為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中，也為我們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。
溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器（RTD）和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。
接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。
溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。
在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在國(guó)防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測(cè)量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉取５蜏販囟扔?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測(cè)量1.6～300K范圍內(nèi)的溫度。
非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。輻射測(cè)溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng)，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測(cè)量。
在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測(cè)溫法來測(cè)量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)：式中ε為材料表面發(fā)射率，ρ為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。
