溫度測量在工業、醫療、研究、食品加工等領域發揮著至關重要的作用。然而，測得的溫度並不一定完全反映“真實溫度”，這一點必須特別注意。
溫度測量受到測量設備誤差、環境因素、測量方法影響等多種因素的影響，若未充分考慮這些因素，可能導致錯誤的溫度管理。因此，在實際應用中，必須引入**「管理溫度」的概念**，允許一定範圍內的誤差，確保溫度管理的有效性。
本章將詳細探討溫度測量的局限性與誤差因素，並介紹如何透過管理溫度來進行更精確且實用的溫度控制。

5.1 真實溫度與測量誤差

5.1.1 真實溫度的定義

「真實溫度」指的是測量對象在理想狀態下的真實溫度，不受測量方法或環境影響。然而，在現實條件下，測量設備和環境因素會產生誤差，使得測量數值無法完美反映真實溫度。

5.1.2 為何難以測得真實溫度？

以下因素可能導致真實溫度與測量溫度之間的偏差：

1. 溫度傳感器的允許誤差
測量設備本身存在製造公差與精度限制，特別是熱電偶（Thermocouple）或測溫電阻體（RTD）等傳感器，都有特定的允許誤差（Tolerance）。
例如，熱電偶的允許誤差可能為**±1～2°C**，這將影響測量的準確性。

2. 溫度計對測量對象的影響
接觸式溫度計（如熱電偶、測溫電阻、熱敏電阻等）可能在測量過程中改變測量對象的溫度。
若測量對象體積較小，溫度計可能吸收部分熱量，導致測得的溫度比實際溫度低。
另外，長時間使用的溫度計可能因老化而降低測量精度。

3. 紅外線輻射的影響
使用紅外線加熱時，測量對象與溫度計本身可能同時被加熱，導致測得的數值與實際溫度不同，這在使用接觸式溫度計時尤為明顯。

4. 放射率（Emissivity）的影響
紅外線測溫儀依據測量物體的放射率來計算溫度，若放射率設定出現1% 的誤差，測得的溫度可能會顯著偏移。
例如，應將放射率設為0.95的物體若誤設為0.90，則測量溫度可能比實際溫度低數度。

5. 測量環境的影響
風速、濕度、周圍熱源可能影響測量結果，導致溫度讀數產生波動。
例如，氣流可能改變測量對象的表面溫度，或高濕度可能導致水汽在溫度傳感器上結露，從而影響測量數值。

6. 溫度控制器的響應速度
即使進行即時溫度測量，測量結果也可能因為**測量響應的延遲（Time Lag）**與實際溫度不同。
這種影響在快速變化的環境中尤為明顯，例如加熱爐或冷卻過程中。

5.2 為何需要管理溫度？

由於溫度測量無法避免誤差，因此在實際應用中，比起尋求「絕對的真實溫度」，更重要的是維持穩定且可靠的溫度控制。因此，必須引入**「管理溫度」的概念**，允許一定範圍內的誤差，確保實用性與可行性。

管理溫度的應用實例

假設某個設備需要將物體加熱至 500°C，那麼：

1. 設定溫度（Set Temperature）：500°C（設備控制器設定的目標溫度）
2. 測量溫度（Measured Temperature）：500°C（熱電偶測得的溫度）
3. 真實溫度：可能因測量方法和環境影響，產生 ±數°C 的誤差

在這種情況下，即使測量溫度顯示 500°C，也不能完全確保它等於真實溫度。然而，在實際應用中，確保測量對象達到適當的溫度，並滿足製程需求才是最重要的。因此，透過設定管理溫度，並考慮測量誤差，便可確保穩定且有效的溫度控制。

5.2.1 引入管理溫度的優勢

1. 提供可考慮誤差的實用溫度管理
不追求絕對精準的真實溫度，而是確保測量範圍內的一致性。
根據設備特性進行適當的溫度補償，確保控制穩定性。

2. 適應設備特性，提升溫度控制能力
不同的設備與傳感器存在測量誤差，透過管理溫度可根據設備特性進行最佳化調整，確保在允許範圍內的穩定控制。

3. 確保製造流程中的產品品質
不過度關注微小測量誤差，而是專注於製程與品質需求。
例如，在食品加工與金屬熱處理中，只要溫度維持在適當範圍內，即可確保最終產品的品質。

5.3 總結

由於溫度測量無法完全消除誤差，因此在實務應用中，應考慮測量誤差並進行適當的溫度管理。
透過引入管理溫度的概念，並根據不同的設備與製程特性進行溫度控制，可在允許誤差的情況下，實現更穩定且高效的溫度管理。