接触式测温

定义与基本原理

温度是表征物体冷热程度的物理量，不能直接测量，只能借助冷热不同的物体之间的热交换以及物体某些物理性质随冷热程度变化的特性进行间接测量。接触式测温要求温度敏感元件与被测对象接触，依靠热传导进行热交换。当被测介质与感温元件达到热平衡时，温度敏感元件与被测介质的温度相等，此时敏感元件的输出即对应被测温度。

热交换平衡条件

接触式测温的核心条件是热平衡。敏感元件与被测对象接触后，两者之间发生热传导交换，热量从高温侧流向低温侧，直至两者温度相等。只有达到热平衡后，敏感元件的温度才等于被测介质的温度，测量结果才有效。在未达到热平衡之前，敏感元件温度与被测介质温度不等，读数存在动态误差。

换热对被测温度场的影响

接触式测温的固有缺点是热量传递会降低被测物温度。敏感元件本身具有一定的热容量，在接触过程中会吸收（或放出）热量，从而扰动被测对象的温度场。若被测体热容量不够大，敏感元件的吸热将使其温度明显下降，导致测得温度低于真实温度。因此，接触式测温要求被测体热容量足够大，以减小敏感元件吸热对被测温度的影响。

接触材料的耐腐蚀条件

接触式测温中敏感元件直接与被测介质接触，被测物可能具有腐蚀性。因此，接触材料需具备耐腐蚀能力，以保证敏感元件在测量过程中不被腐蚀损坏，维持测量精度和使用寿命。腐蚀条件限制了接触式测温在强腐蚀介质中的应用，选材时须根据被测介质的腐蚀性质选择相应的耐腐蚀材料。

典型传感器与特点

接触式测温的典型传感器包括热电偶、热电阻、热敏电阻和集成温度传感器等。这类传感器具有结构简单、工作可靠、测量精度高、稳定性好、价格低廉等优点；缺点是有较大的滞后现象，不适宜测量运动物体，测温范围受到感温元件材料性质的限制，被测对象的温度场受接触传感器的影响。典型应用如体温计。

与其他测温方式的对比

非接触式测温时温度敏感元件不与被测对象接触，通过热辐射实现热交换，如红外测温仪、微波测温仪、光纤温度传感器等，1800℃以上的高温测量较常用。非接触式测温可测高温、腐蚀、有毒、运动物体以及固体或液体表面的温度，不干扰被测温度场，缺点是测量精度较低、使用中测量距离和中间介质对测量结果有影响。

接触探头可从目标吸热或向目标放热，扰动方向取决于初始温度。两类方法的精度不能统一排序，辐射测温还依赖发射率、背景辐射、光路和标定，光纤温变探头则须按实际接触方式分类。