接触式与非接触式测温比较

接触式测温

接触式测温的基本原理是：敏感元件与被测对象直接接触，两者之间发生热交换，经过足够时间后达到热平衡，此时敏感元件的温度与被测对象的温度相等，由敏感元件的某种随温度变化的性质读出温度值。

由此原理直接引出两个固有限制。第一，换热过程必然伴随热量传递，热量从被测物传给敏感元件（或反向传递），会降低（或改变）被测物本身的温度，使敏感元件最终指示的温度并非被测物在未插入敏感元件时的原始温度。因此要求被测物的热容量足够大，使这一热量交换引起的温度变化可以忽略。第二，敏感元件与被测物直接接触，被测物若具有腐蚀性，会侵蚀敏感元件材料，因此接触式测温对敏感元件的材料耐腐蚀性有要求。

接触式测温的典型应用是体温计。

非接触式测温

非接触式测温利用被测物体自身发出的热辐射（红外线）进行遥测，敏感元件不与被测物接触，而是接收其辐射能量并据此推算温度。

其优点可逐条对应其工作方式理解：接收物体已有的辐射，通常对其热量收支的扰动很小；不干扰被测物的温度场，因为不插入任何部件；可连续测量而无消耗；响应通常较快，因为不用等待探头与目标达到接触热平衡，但仍受探测器与处理电路时间常数限制。其缺点是精度一般不高，但这一结论不能推广为两类方法可按精度统一排序；具体精度须结合器件、标定、发射率、背景辐射与目标耦合条件判断。

非接触式测温适用于高温测量。辐射式温度计基于普朗克定理，典型代表包括光电高温计、辐射传感器和比色温度计。光纤式温度计利用光纤的温度特性及传光介质实现测温，包括光纤温度传感器和光纤辐射温度计。热像仪是热辐射成像检测的一个例子，通过捕捉设备发出的热辐射生成热图案。

两类方法的比较要点

从上述原理可归纳出比较的三个维度。

热交换与温度场扰动：接触式必须通过换热达到热平衡，换热本身改变被测物温度，要求被测物热容量足够大；非接触式接收已有辐射，通常对温度场扰动很小。

接触腐蚀条件：接触式敏感元件与被测物直接接触，被测物有腐蚀性时要求材料耐腐蚀；非接触式不存在这一接触腐蚀问题。

响应速度：接触式需等待热平衡，响应受热交换过程限制；非接触式利用热辐射远距离响应，反应快。

精度方面，非接触式精度一般不高，接触式在满足热容量与耐腐蚀条件时可获得较可靠的接触温度读数；但两类方法的精度不能统一排序，须指具体器件、标定、发射率背景与目标耦合条件。

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。