溫度是一個基本的物理現象，它是生產過程中應用最普通、最重要的工藝參數，無論是工農業生產，還是科學研究和國防現代化，都離不開溫度測量及溫度傳感器。它是現代測試和工業過程控制中應用頻率最高的傳感器之一。然而，溫度的準確測量并非輕而易舉，即使有了準確度很高的溫度傳感器，但是，如果測量方法選擇不當或者測量的環境不能滿足要求，則都難以得到預期的結果。

溫度測量的最新進展

當前，雖然主要的溫度傳感器，如熱電偶、熱電阻及輻射溫度計等的技術已經成熟，但是只能在傳統的場合應用，不能滿足許多領域的要求，尤其是高科技領域。因此，各國專家都在針對性的競爭開發各種新型溫度傳感器及特殊的實用測量技術。

光纖溫度傳感器

光導纖維（簡稱光纖）自20世紀70年代問世以來，隨著激光技術的發展，從理論和實踐上都已證明它具有一系列的優越性，光纖在傳感技術領域中的應用也日益受到廣泛重視。光纖傳感器是一種將被測量的狀態轉變為可測的光信號的裝置。它是由光耦合器、傳輸光纖及光電轉換器等三部分組成。目前已有用來測量壓力、位移、應變、液面、角速度、線速度、溫度、磁場、電流、電壓等物理量的光纖傳感器問世，解決了傳統方式難以解決的測量技術問題。據統計，目前約有百余種不同形式的光纖傳感器，用于不同領域進行檢測。可以預料，在新技術革命的浪潮中，光纖傳感器必將得到廣泛的應用，并發揮出更多的作用。

特種測溫熱敏電纜

熱電偶是傳統的溫度傳感器，用途非常廣泛。近年來，又發展出了一種新的測溫技術，能在火災事故預警中有獨特的應用。這種新型溫度傳感器稱為特種測溫熱敏電纜，又被稱為連續熱電偶Continuous Thermocouple)或尋熱式熱電偶（Heating Seeking Thermocouple）。

熱敏電纜利用電偶熱電效應，但測量的不是偶頭部的溫度，而是沿熱電極長度上最高溫度點的溫度。由于這種獨特功能，最初被發達國家作為高精技術設備鋪設在航空母艦、驅逐艦的艦艙以及軍用飛機等軍事設備中。目前，已被廣泛應用到各個領域來預防和減少因“過熱”引起的事故和損失。

熱敏電纜的主要性能

目前，熱敏電纜主要有兩種產品類型（FTLD和CTTC），它們測溫原理相同，只是技術參數不同。

材料構成 外層保護管：FTLD型采用雙層聚四氟乙烯，CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測量環境中的粉塵、油脂以及水分等介質浸入，以及溫度范圍不同而引起的誤報，故采用不同材料。測溫元件：K型熱電偶。

外形尺寸 目前現有的產品長度約6~15m，若需長度加大，可以將幾根熱敏電纜連接起來。外徑尺寸FTLD為f3.5mm，CTTC為f9.3~18.7mm，可安裝在傳統探頭無法鋪設到的惡劣環境中。

工作溫度 FTLD為-40~200℃，CTTC為-40~899℃。

分度與靈敏度 熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近，由于連續熱電偶的“臨時”熱接點不是緊密連接，熱接點之外兩電極間也并非完全絕緣，所以熱敏電纜的輸出熱電勢與同種熱電偶相比稍有降低，換算成溫度大約相差十幾攝氏度，這對于火警預報來說是可以接受的。

響應時間 取決于單位長度熱敏電纜的熱容量，而熱容量又是由材質與質量決定的，所以減少連續熱電偶橫截面的尺寸，能有效地縮短響應時間。

彎曲半徑 除和熱敏電纜組成材料的性能和質量有關外，還與隔離材料的密實程度有關。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10~20倍。

石英溫度計

隨著生產及科學技術的發展，各部門對溫度測量與控制的要求越來越高，尤其對高精度、高分辨率溫度傳感器的需求越來越強烈，普通的傳感器難以滿足要求。

石英溫度計的特性

高分辨率 分辨率達0.001~0.0001℃。
高精度 在-50℃~120℃范圍內，精度為±0.05℃。普通溫度計的精度為±0.1℃。
誤差小 熱滯后誤差小，響應時間為1s，可以忽略。
性能穩定 它是頻率輸出型傳感器，故不受放大器漂移和電源波動的影響，即使將傳感器遠距離（如1500m）設置也不受影響，但是抗強沖擊性能較差。

石英溫度計的應用

石英溫度計既可用于高精度、高分辨率的溫度測量，又可作為標準溫度計進行量值傳遞，也可以在現場穩態溫度場合下進行精密測溫或用于恒溫槽的精密控溫，還可用作遠距離多點溫度測量等。

聲學溫度計

聲學測溫技術具有測溫原理簡單、非接觸、測溫范圍寬（0~1900℃）、可在線測量等優點，現已應用于發電廠、垃圾焚燒爐、水泥回轉窯等工業過程的溫度測量和控制。

利用超聲波測量氣體溫度

利用測量超聲波在氣體中傳播速度因溫度不同而變化的溫度計稱為超聲波溫度計。用超聲波測量氣體溫度具有響應速度快、不受外壁熱輻射影響等優點。測量對象十分廣泛，從滾梯上方氣體的平均溫度，到內燃機混合氣體爆炸燃燒時的溫度測量等。

超聲波測量氣體溫度的工作原理與聲學測溫相同，聲速的測量方法有兩種：

脈沖法測量 如果揚聲器與收音器間的距離為l，傳播的時間為τ，則可依據u=l／τ，求得u。當測量場所有風時，若直接測量聲速將產生誤差。在這種情況下，將揚聲器與收音器交換測量，選用兩者的平均速度更為準確。

共振法測量 利用共振頻率f=u/l可求得u。

固體超聲波溫度計

利用聲波在固體中傳播速度，隨溫度而變化的溫度計稱為固體超聲波溫度計。由于聲波在固體中傳播時，聲速的靈敏度隨溫度的升高而增大，因此，這種溫度計更適用于高溫測量。

核四級共振溫度計 (NQR溫度計)

核磁共振是原子核系統的磁共振。具有核自旋的物質處于靜磁場中，當在靜磁場垂直方向加電磁波時，將對某頻率的電磁波產生吸收現象即為核磁共振。氯酸鉀KCIO3晶體中核自旋具有電四極矩的CI35原子核，在軸對稱電場梯度中，自旋產生能級躍遷，出現吸收電磁波的現象，稱核四級共振。利用共振吸收頻率隨溫度升高而減少的特性制成的溫度計，稱為核四級共振溫度計。該溫度計可以作為標準溫度計或高精度實用溫度計。

NQR溫度計的特性

高準確度、高分辨率 準確度可達±0.005K；共振吸收頻率與溫度的相關性好，在室溫附近為5kHz/K，分辨率達1mK。
不需要分度 溫度與吸收頻率的關系，只取決于KCIO3的結構，從根本上保證良好的重現性（在6Kz以下）。