宇煙ZHB2018-04-29 23:06:25

根據測量物理量對映到溫度的方式，我們可以將溫度計分為第一類溫度計和第二類溫度計。

第一類溫度計是根據基本的物理原理製成的，在從測量量換算成溫度時不存在任何的未知量。第二類溫度計則不同，我們一般在使用第二類溫度計時都不能直接將測量量轉化為溫度，而是需要進行標定。但是由於第二類溫度計使用起來更加便利而且種類廣泛，因此廣泛地應用在了溫度測量領域，它一般比第一類具有更高的靈敏度。接下來我們分別舉幾個例子。

第一類溫度計的種類有氣體溫度計、噪聲溫度計、聲學溫度計、磁溫度計等。

氣體溫度計

是目前使用範圍最寬（3-1400K）、應用最廣的第一類溫度計。它的原理其實就是利用了理想氣體的狀態方程 PV = nRT。由此可見，對於一定量的氣體，當其體積固定時，壓力和熱力學溫度成正比；當其壓強固定時，體積和熱力學溫度成正比。以此我們便可以製成兩種氣體溫度計定容氣體溫度計和定壓氣體溫度計。

圖1。 兩種不同型別的氣體溫度計

噪聲溫度計

的原理就是測量溫度計的噪聲來得到溫度。我們知道一般電阻在不同電流時兩邊是不存在電壓的，但是如果我們的測量足夠精確，便可以發現一個簡單的電阻也會有電壓的波動，這就是電阻的熱噪聲。噪聲我們一般用單位頻率內的電壓大小來衡量，熱噪聲的公式是Vn^2 = 4kTR，單位是V^2/Hz，可以看出，電阻的熱噪聲和溫度成正比，由此便可以用來作為第一類溫度計。

圖2。 電阻的噪聲等效圖

聲學溫度計

是利用理想氣體中聲速的平方和熱力學溫度成比例的關係來測量熱力學溫度的。

磁溫度計

的依據是居里定律，即順磁物質的磁化率和熱力學溫度成反比，這個公式也可以用來測量溫度。

以上說的都是第一類溫度計，關於第二類溫度計，我的另一篇文章《低溫下常用的溫度計有哪些？》中已經有詳細說明，歡迎大家查閱。