Το θερμόμετρο επιτυγχάνει θερμική ισορροπία μέσω αγωγιμότητας ή μεταφοράς, έτσι ώστε η τιμή ένδειξης του θερμόμετρου να μπορεί να αντιπροσωπεύει άμεσα τη θερμοκρασία του μετρούμενου αντικειμένου.
Γενικά, η ακρίβεια της μέτρησης είναι υψηλή. Σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας, το θερμόμετρο μπορεί επίσης να μετρήσει την κατανομή θερμοκρασίας μέσα στο αντικείμενο. Ωστόσο, για κινούμενα αντικείμενα, μικρούς στόχους ή αντικείμενα με μικρή χωρητικότητα θερμότητας, θα παρουσιαστούν μεγάλα σφάλματα μέτρησης. Τα θερμόμετρα που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν διμετρικά θερμόμετρα, θερμόμετρα υγρού γυαλιού, θερμόμετρα πίεσης, θερμόμετρα αντίστασης, θερμίστορ και θερμοηλεκτρικό ζεύγος. Χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, τη γεωργία, το εμπόριο και άλλους τομείς. Αυτά τα θερμόμετρα χρησιμοποιούνται συχνά στην καθημερινή ζωή. Με την ευρεία εφαρμογή της κρυογονικής τεχνολογίας στην εθνική αμυντική τεχνολογία, τη διαστημική τεχνολογία, τη μεταλλουργία, την ηλεκτρονική, την τροφή, την ιατρική, τα πετροχημικά και άλλα τμήματα και την έρευνα της τεχνολογίας υπεραγωγών, έχουν αναπτυχθεί κρυογονικά θερμόμετρα για τη μέτρηση θερμοκρασιών κάτω των 120Κ, όπως τα κρυογονικά θερμόμετρα αερίου , θερμόμετρα τάσης ατμών, ακουστικά θερμόμετρα, θερμόμετρα παραμαγνητικού άλατος, κβαντικά θερμόμετρα, θερμική αντίσταση χαμηλής θερμοκρασίας και θερμοηλεκτρικό ζεύγος χαμηλής θερμοκρασίας κ.λπ. Το θερμόμετρο χαμηλής θερμοκρασίας απαιτεί μικρό όγκο, υψηλή ακρίβεια, καλή αναπαραγωγιμότητα και σταθερότητα. Η θερμική αντίσταση από ανθρακούχο γυαλί από πορώδες γυαλί υψηλής πυριτίας είναι ένα είδος στοιχείου ανίχνευσης θερμοκρασίας θερμομέτρου χαμηλής θερμοκρασίας, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της θερμοκρασίας στο εύρος 1.6 ~ 300K.

αρχή λειτουργίας

Αισθητήρας που βασίζεται στην αρχή επέκτασης μετάλλου
Το μέταλλο θα παράγει μια αντίστοιχη επέκταση μετά την αλλαγή της περιβαλλοντικής θερμοκρασίας, οπότε ο αισθητήρας μπορεί να συνεχίσει τη μετατροπή σήματος σε αυτό το είδος αντίδρασης με διαφορετικούς τρόπους.

Διμεταλλικός αισθητήρας

Το διμεταλλικό φύλλο αποτελείται από δύο κομμάτια μετάλλου με διαφορετικό συντελεστή διαστολής να κολλήσει μεταξύ τους. Με την αλλαγή της θερμοκρασίας, ο βαθμός διαστολής του υλικού α είναι υψηλότερος από αυτόν του άλλου μετάλλου, γεγονός που προκαλεί κάμψη του μεταλλικού φύλλου. Η καμπυλότητα της καμπής μπορεί να μετατραπεί σε σήμα εξόδου.
Αισθητήρας διμετρικής ράβδου και σωλήνα

Με την αύξηση της θερμοκρασίας, το μήκος του μεταλλικού σωλήνα (υλικό α) αυξάνεται, αλλά το μήκος της μη διαστελλόμενης ράβδου χάλυβα (μέταλλο b) δεν αυξάνεται, έτσι ώστε η γραμμική επέκταση του μεταλλικού σωλήνα να μπορεί να μεταφερθεί λόγω της αλλαγή θέσης. Με τη σειρά του, αυτή η γραμμική επέκταση μπορεί να μετατραπεί σε σήμα εξόδου.

Αισθητήρας σχεδιασμένος για καμπύλη παραμόρφωσης υγρού και αερίου

Όταν η θερμοκρασία αλλάξει, ο όγκος του υγρού και του αερίου θα αλλάξει επίσης ανάλογα.

Διάφοροι τύποι δομών μπορούν να μετατρέψουν αυτήν την αλλαγή επέκτασης σε αλλαγή θέσης, η οποία παράγει έξοδο αλλαγής θέσης (ποτενσιόμετρο, επαγωγική απόκλιση, διάφραγμα κ.λπ.).