為了提高溫度測量的準確性和效率，選擇合適的溫度計至關重要。溫度測量設備種類繁多，各具特點與優勢。選擇合適的設備能夠獲得更精確的測量結果，並有效提升能源管理與品質管理效率。本章將介紹代表性的溫度測量設備類型及其選擇方法。

2.1 溫度計的種類

溫度計大致可分為接觸式與非接觸式兩類。
接觸式溫度計：通過與測量對象直接接觸來測量溫度（例如：熱敏電阻、熱電偶、測溫電阻）。
非接觸式溫度計：利用紅外線測量物體表面溫度（例如：輻射溫度計、熱像儀）。

以下將分別介紹這些類型的特點。

2.1.1 接觸式溫度計

接觸式溫度計透過直接接觸被測物體來測量溫度，主要種類如下：

熱敏電阻（Thermistor）

熱敏電阻（Thermistor）是“Thermal（熱）”與“Resistor（電阻）”的組合詞，指的是電阻值隨溫度變化的半導體元件。其主要由氧化鎳或氧化錳等金屬氧化物製成，當溫度變化時，內部電子的運動也會改變，從而影響電阻值，藉此測量溫度。
特點：高精度、快速響應。
溫度範圍：-50℃至+300℃ (高溫型500℃)
應用：家用電器、汽車、醫療設備、精密儀器的溫度管理。
注意事項：由於自我發熱可能導致溫度上升，進而影響測量精度。

熱電偶（Thermocouple）

熱電偶利用兩種不同金屬的接合點溫度變化產生的電壓（塞貝克效應）來測量溫度。
特點：適用於寬溫範圍、高耐久性，可測量小型對象。
溫度範圍：
K型熱電偶：-200°C ~ +1200°C（通用型）。
R型/S型熱電偶：最高可達 +1600°C（高溫環境）。
應用：從工廠自動化和製程控製到汽車、航空航太、軍事、能源、金屬製造、醫療和許多其他行業。
注意事項：長時間使用可能因材料劣化或氧化導致測量誤差增大。

測溫電阻（RTD, Resistance Temperature Detector）

測溫電阻使用金屬（如鉑）來測量溫度，隨溫度變化，電阻值發生改變，從而實現高精度的溫度測量，廣泛應用於工業與科研領域。
特點：高精度（±(0.15+0.002|t|)°C，Class A），長期穩定性佳。
溫度範圍：-196°C ~ +600°C（一般鉑測溫電阻）。
應用：半導體製造、化工廠、食品加工等精密溫度管理。
注意事項：相比熱敏電阻與熱電偶，尺寸較大，且對溫度變化的響應較慢。

2.1.2 非接觸式溫度計

輻射溫度計（Radiation Thermometer）

輻射溫度計透過紅外線測量物體表面溫度。
特點：非接觸式測量，可用於高溫或危險環境。
溫度範圍：-50°C ~ +3000°C（依機型不同）。
應用：鋼鐵、玻璃工業，食品加工，醫療，HVAC（暖通空調）。
注意事項：物體的顏色與材質影響其發射率，若未適當調整發射率設定，可能導致測量誤差。

 

 

 

 

 

 

熱像儀（Thermal Imaging Camera）

熱像儀與輻射溫度計類似，皆利用紅外線測量溫度，但其特點在於可將溫度分佈轉換為影像。
特點：可視化溫度分佈，能同時測量大範圍區域。
應用：設備檢查、異常發熱檢測、建築隔熱診斷。
注意事項：物體的顏色與材質影響其發射率，若未適當調整發射率設定，可能導致測量誤差。

2.2 溫度計的選擇方法

2.2.1 測量對象的溫度範圍

選擇溫度計時，需考慮測量對象的溫度範圍。
低溫（-50°C ~ 300°C）：熱敏電阻、測溫電阻、熱電偶。
中溫（-200°C ~ 1200°C）：高溫型熱敏電阻（500°C）、Pt100 測溫電阻（600°C）、K型熱電偶（1200°C）。
高溫（1200°C 以上）：R型/S型熱電偶、輻射溫度計。

2.2.2 精度與穩定性

需要高精度時：測溫電阻、高精度熱敏電阻。
溫度變動較大的環境：適用於反應速度快的熱電偶或熱敏電阻。

2.2.3 測量環境

惡劣環境（高溫、振動、衝擊）：熱電偶。
遠距離或高溫非接觸測量：輻射溫度計、熱像儀。
狹小空間：熱敏電阻、熱電偶。

2.3 總結

由於不同溫度測量設備的測量結果差異較大，因此選擇適合應用需求的設備至關重要。

選擇合適的溫度計能夠提高溫度管理的效率與準確性，有助於改善產品品質與能源管理。請參考本章介紹的各種溫度測量設備特性與選擇方法，以選擇最適合的溫度計。