6.2　低温温度测量

6.2.1　低温温度计原理及分类

低温下实际使用的温度计主要有气体温度计、蒸气压温度计、电阻温度计、温差电热偶温度计和磁温度计等。

气体温度计是利用理想气体的压强和体积的乘积与热力学温度成比例这一规律来进行温度测量的。它有固定压强、测量体积的变化来确定温度的定压气体温度计，和固定体积、测量压强变化来确定温度的定容气体温度计。后者测量温度的精度高，装置较简单。定容温度计在进行精确的修正后可近似于理想气体温度计。

蒸气压温度计利用与液体呈热平衡状态的饱和蒸气压来指示温度，其优点是在可使用的温度区间内灵敏度很高，尤其是在沸点附近，装置简单，但缺点是温度范围窄。

电阻温度计有金属电阻温度计和半导体电阻温度计两类。它们都是利用电阻随温度变化（只是两者的电阻温度系数符号相反）这一特性。前者有铂、金、铜、镍、铟等纯金属和铑铁、磷青铜等合金；后者有碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠，工业及科研均已广泛应用，尤其是半导体电阻温度计，在极低温度下具有非常高的灵敏度。

温差电热偶温度计基于两种不同材料所呈现的塞贝克效应，即物质的温差电现象。常用的有铜-康铜、铁-康铜、镍铬-康铜、镍铬-金铁以及金钴-铜等。它们的接点体积小、容量小、制作简单、安装方便，也得到广泛的应用。

磁温度计是利用某些顺磁性物质（例如，硝酸铈镁、硫酸锰铵和硫酸铁铵）的磁化率在低温下遵从居里定律（x=D/T）或居里-外斯定律[x=D/（CT-θ）]，式中D和θ分别为居里常数和居里温度，由测出的x值而求出温度。磁温度计主要是在1K以下的极低温温区中使用。

6.2.2　低温温度计的选型及应用

作为一般原则，在选择温度计时要考虑以下指标：

①温度计的复现性要高。只有复现性足够高，才能在足够长的时间内维持标定的数据。

②对温标的准确度要高。这既要求温度计自身的复现性高，又要求高准确度的标定。

③灵敏度要高。即对温度变化的分辨能力强、温度每变化1K时输出信号要足够大。

④使用简便、价格低和取之便利。

⑤足够的抗冲击振动性能。这是为适应航天器在地面试验和发射时都要经受强烈的冲击振动而要求的。

⑥响应速度快。在低温工程的很多场合要求实现低温温度的动态测量。例如，环模试验设备有时要求控温要快速响应，或当试验对象发生剧烈的温度变化时需要准确地监控测试贮存及其变化趋势，或在发动机试车过程中，要求在很短时间内精确地测定发动机系统和操作设备系统数十个点的温度变化，没有快速响应的低温温度计是无法满足使用要求的。

⑦能实现远距离检测或遥测遥控。这是因为很多地面试验都要求实现远距离检测，同时发射阶段和入轨后航天器的工作温度监控，也只有通过遥测遥控才能实现。

⑧温度计的自热效应、引线漏热乃至几何尺寸都要足够小。人们总是希望引进温度计后对被测对象状态的影响愈小愈好。由于物质的热容随温度下降而很快下降，因此低温下的热容一般都是很小的，引进很少的热量就会使被测部位的温度分布变化。另外，低温制冷系统的制冷量都是很小的，有的功率只有数毫瓦，也决不允许采用自热效应和引线漏热大的温度计。同时，为了实现定点测量也要求温度计的几何尺寸尽量小。因此应选用线径较小的传感器，或在引线布置时要采取适当措施如从高温处连接引线应先在热沉上绕几圈等。

⑨采取各种措施保证传感器与被测对象的良好热接触。如采用铟等软金属或真空导热油脂填充以保证测温正确，尤其在真空环境下消除接触热阻的影响十分重要。

上述九项性能指标中有些是相互矛盾的，例如复现性和抗冲击振动性能。但对于每一具体的测温问题事实上总存在一种最佳的低温温度计。因此低温测量中应综合考虑温度计精度、可靠性、重复性和实际温度的标定。此外，也应考虑测温范围、热循环重复性、对磁场的敏感性、布线和读出设备等的费用以及寄生热负载对测量结果的影响。

航天技术中最常用的低温温度计有电阻温度计、热电偶温度计、蒸气压温度计和简易气体温度计等。不同于普通温度测量，低温测量通常是微信号测量，而且涉及材料性能的方方面面，为了能准确实现低温性能测量，必要时可参考有关专著。

以下是依据材料典型性能进行了分类，这些辅助材料在低温测量中会经常用到。

传热好——金、铜、蓝宝石、石英晶体等。

传热差——不锈钢、德银、玻璃钢、胶木、树脂、尼龙、棉线等。

热胀小——石英管（多晶，热导差）。

导电胶——导电好，粘接引线用。

导热胶——导热好、不导电。

粘接材料——聚乙烯醇缩醛胶和其他低温胶。

密封材料——橡胶圈、橡胶垫（室温用）；铟丝、保险丝（低温用）。

无磁材料——特种钢、玻璃钢。

支撑材料石墨——高温下导热好，低温下绝热。

6.2.3　几种常用低温温度计

6.2.3.1　低温热电偶

热电偶测温的基本原理是两种不同成分的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这种现象就是所谓的塞贝克效应（Seebeck effect）。如果一端（参考端）处于某个恒定的温度下（通常以水三相点0℃为参考点），通过测量热电势输出就可以实现另一端（测量端）的温度值测量。标定过程也就是在参考点固定来确定其热电动势与温度的函数关系，据此产生对应的分度表。

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S（铂铑10-纯铂）、B（铂铑30-铂铑6）、E（镍铬-康铜）、K（镍铬-镍硅）、R（铂铑13-纯铂）、J（铁-康铜）、T（纯铜-康铜）七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。其中S、B、R属于贵金属热电偶；K、E、J、T属于廉金属热电偶。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，但由于能充分满足某些特殊场合的测量要求，在低温工程中大量应用，需要专门标定。

通常热电偶的热电势（V）与温度（T）之间有如下简单关系：V=KT。其中K为温度系数，是常数。但由于热电偶的非线性特征，为精确测温，通常在2K<T<273K之间，可以通过三个固定温度点来标定热电偶，此时有：V=at+bt2+ct3。这三个固定温度点可以选用冰点（0℃）、固态二氧化碳的升华点（-78℃）及液氮正常沸点（-196℃）。通过这三定点测得的电势值及固定点温度值，可以定出a、b、c值。从而可得到热电偶的温度分度公式，再通过插入法作出温度分度表。

热电偶测温具有许多显著优点，尤其当要求的测温不确定度在0.1～0.5K范围内时，往往是宁可选用热电偶而不用其他类型的温度计，归纳起来热电偶温度计具有如下特点：

①简单方便，价格便宜，易于根据需要自制；

②热电偶测温端的热容很小，能快速反映出温度变化，满足动态测温要求；

③热电偶具有强的抗冲击能力；

④测温端点体积小，易于安装布置，它可以做到一般温度计难以达到的定点测温或温度分布场的测量；

⑤输出直流电信号，容易实现信号处理、采集分析，与计算机配合可方便地实现遥测或遥控；

⑥当需要测量两点间温差时，热电偶不仅测量误差小，而且更容易实施。

表6-3列出五种常用低温热电偶的基本特性。

低温工程中常用的低温热电偶有铜-康铜（铜镍）（T型）、镍铬-康铜（E型）、镍铬-金铁、镍铬-铜铁和镍铬-镍硅（K型）五种型号。

（1）铜-康铜（T型）

铜-康铜热电偶材质均匀、稳定，制成的热电偶也具有较好的稳定性。

铜-康铜热电偶的使用温区-250～+350℃，低温下推荐使用在273～77K温区，液氮温度下灵敏度略差，仅有16μV/K，表6-4给出铜-康铜热电偶参考分度表。

（2）镍铬-康铜（E型）

镍铬-康铜热电偶属于国标中的标准热电偶，型号为E，参考分度表详见表6-5，在-230℃以上是目前所有热电偶中灵敏度最高的一种。在液氮温度以下，其灵敏度比T型热电偶高将近一倍（26μV/K，77K），其优点还在于这种热偶丝的热导率极低，仅为铜的1/20，因此热偶丝的传导漏热而引起被测区域温度场的畸变或冷量损失较小；与T型相反，镍铬-康铜热偶丝均匀性较差。

（3）镍铬-镍硅（K型）

镍铬-镍硅热电偶作为一种温度传感器，是目前用量最大的廉金属热电偶，由于测量温区很宽，其用量为其他热电偶的总和，可广泛应用于中、低温区的工程测量。镍铬-镍硅热电偶测温系统由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成，热电偶丝直径一般为1.2～4.0mm，正极（KP）的名义化学成分为：Ni∶Cr=92∶12，负极（KN）的名义化学成分为：Ni∶Si=99∶3，其使用温度为-200～1300℃。这种热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点。其参考分度表详见表6-6。

（4）镍铬-金铁

镍铬-金铁热电偶在1～300K较宽的低温温区内保持10μV/K以上的灵敏度。在4.2K灵敏度可保持在12μV/K，在10K以上灵敏度超过16μV/K，而且均匀性和稳定性都很突出，是一种可以从液氦一直到室温连续测温的低温热电偶。

镍铬-金铁热电偶视含铁量的不同灵敏度有较大差异，随着铁含量的增加热电偶在低温段的灵敏度下降而高温段的灵敏度上升。广泛使用的有Au+0.02%（原子分数）Fe、Au+0.03%（原子分数）Fe和Au+0.07%（原子分数）Fe三种，低温段侧重选前者，高温段选后者。含量为Au+0.03%（原子分数）Fe则常用于自液氦到室温的连续测量。镍铬-金铁热电偶在发动机试车、氢氧燃料贮箱温度分层测量、大型环模设备以及加注管道中温度分布测量等方面得到广泛应用，参考分度表详见表6-7。

（5）镍铬-铜铁

镍铬-铜铁热电偶是航天系统在20世纪70年代后期研制出来的一种新型非标低温热电偶。使用温区为1～300K，与金铁热电偶同属稀磁合金。其灵敏度在20K以下与镍铬-金铁热电偶的接近，在20K以上则远比金铁高。由于其性能与金铁相近，但价格低廉，热偶丝的机械强度又比金铁高，与金铁一样在低温技术领域得到广泛应用，在4～273K温度范围内典型的参考分度表如表6-8所示。

6.2.3.2　低温电阻温度计

电阻温度计是利用物质的电阻随温度而变化的现象制成的温度计。一般说来，纯金属和合金的电阻温度系数是正的，其电阻随温度下降而减小，可以制成复现性优良的温度计。但随着温度的降低，其电阻温度系数逐渐趋近零，因此，灵敏度就随温度下降而降低。半导体和一些非金属（如热敏电阻、锗电阻、碳电阻和渗碳玻璃电阻）的电阻温度系数是负的，在一定的范围内近似指数关系，在低温下有很高的灵敏度，但其性能对掺杂很敏感，温度计间的一致性较差。

表6-9、表6-10分别给出了各种电阻温度计基本性能和工业常用低温电阻温度计特性，供选用者参考。

电阻温度计有金属电阻温度计和半导体电阻温度计两类。金属或合金电阻温度计以铂电阻温度计和铑铁电阻温度计为代表；半导体电阻温度计以硅二极管温度计为代表。制作电阻温度计时，应选用电阻较大、性能稳定、物理及金属复制性能好的材料，最好选用电阻与温度间具有线性关系的材料。

（1）铂电阻温度计

研究发现金属铂（Pt）的电阻值随温度变化而变化，并且具有很好的重现性和稳定性，其典型的电阻与温度关系如图6-2所示，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器在温度为0℃时阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃，线性度大大优于热偶和其他热敏电阻；灵敏度也是热电偶的10倍。但缺点是响应速度慢也比较昂贵。铂电阻温度传感器是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计供计量和校准使用。标准铂电阻温度计是传递13.8033K～960.78℃范围国际温标的补插仪器，在检定各种标准温度计和精密温度计量仪器时作为标准使用，在此温区也可直接用于高精度测量。

铂电阻温度计有PT100和PT1000等系列产品，PT后数字代表在0℃时的温度计阻值，如PT100即表示在0℃时电阻阻值为100Ω，在100℃时它的阻值则为138.5Ω。

常见线绕铂电阻温度计的感温结构如图6-3所示，由铂丝分别绕在陶瓷骨架、玻璃骨架或云母骨架上再经过复杂的工艺加工而成。随着镀膜工艺的发展利用真空沉积的薄膜技术把铂溅射在陶瓷基片上，膜厚在2μm以内，用玻璃烧结料把Ni（或Pd）引线固定，经激光调阻也可制成廉价的薄膜型铂电阻温度计，适应各种场合的测温需求。

①标准铂电阻温度计　标准铂电阻温度计是根据金属铂丝的电阻值随温度单值变化的特性来测温的一种标准仪器。其结构如图6-4所示。ITS—90国际温标规定在13.8033K（-259.3467℃）～961.78℃内标准铂电阻温度计是内插仪器，也是目前生产条件下测量温度时能达到准确度最高、稳定性最好的温度计。但任何一支铂电阻温度计都不能在13.8033K～961.78℃整个温区内有高的准确度，甚至不能在此全温区内合适使用。温度计在哪一个或哪些温区中使用，通常是由它的结构来决定的。从使用温度范围分类，标准铂电阻温度计主要有以下四类：

a.适用于0～961.78℃温区：Rtp名义值为0.25Ω或2.5Ω的高温标准铂电阻温度计（银点温度计），石英保护管，长度660mm；

b.适用于0～660.323℃温区：Rtp名义值为25Ω的标准铂电阻温度计（铝点温度计），石英保护管，长度520mm；

c.适用于0～419.527℃温区：Rtp名义值为25Ω或100Ω的标准铂电阻温度计（锌点温度计），温度计保护管有石英或金属两种，长度为480mm。温度计最低可用到氩三相点（83.8058K）；

d.适用于13.8033～273.16K温区：Rtp名义值为25Ω的低温套管标准铂电阻温度计，保护管有玻璃和铂套管两种，长度50～60mm。

标准铂电阻温度计，按等级可分为工作基准、一等标准和二等标准。

②工业铂电阻温度计　由于铂电阻能提供稳定准确的输出，是工业领域应用最为广泛的温度传感器，其中Pt100铂电阻温度计已成为工业标准，常见工业铂电阻温度计外形见图6-5。铂电阻温度计分线绕和薄膜两种型式，线绕测量精度高、薄膜型体积小，但成本约为薄膜型的50多倍。工业生产中常采用铠装铂电阻温度计，这些温度计通常被封装在直径大约4mm、长10～12mm的圆柱体金属壳体中，其时间常数大约2s。

按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt25（R0=25Ω）、Pt100（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）为统一设计型铂电阻。

最常用的Pt100主要技术参数如下：

a.测量范围：-200～+850℃；

b.允许偏差值Δ℃：

1）A级±（0.15+0.002|t|）

2）B级±（0.30+0.005|t|）

3）-200～+200℃　允许偏差值Δ℃　A级0.55℃，B级1.3℃

4）-200～+850℃　允许偏差值Δ℃　A级1.85℃，B级4.55℃

c.热响应时间：<2～30s（线绕式响应较慢，薄膜响应较快）；

d.最小置入深度：热电阻的最小置入深度≥200mm；

e.允通电流：≤1～5mA。

Pt100温度传感器具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点，有良好的长期稳定性，在400℃时持续300h，0℃时的最大温度漂移为0.02℃。工业级稳定性达到0.1℃/年；实验室可高达0.0025℃/年。

常规产品的测试电流：Pt100为1mA，Pt1000为0.5mA，实际应用时测试电流不应超过允许值，例如Pt100当测试电流为1mA时，温升为0.05℃；当测试电流为5mA时，温升为2.2℃，并且自热温升的数据同产品的结构也有很大的关系，如保护管的直径、内部填充物的种类、测试条件等。

使用铂电阻温度计为避免误差尽量采取如下处理措施：

a.减少铂电阻温度传感器保护管的辐射系数；

b.增加被测介质的循环，在工作压力许可的情况下，尽量使铂电阻与被测介质间的对流传热增加；

c.尽可能减少铂电阻保护管的外径；

d.增加铂电阻的插入深度，使其受热部分加长；

e.对热响应时间要求不高的，可尽量采用热传导系数较小的材料做保护管；

f.对热响应时间要求比较高的，则尽可能选用热传导系数大的保护管，依实际使用情况加以取舍。

工业用铂电阻温度计结构及测量方式：

a.装配式铂电阻　如图6-6所示，装配式铂电阻由外保护管、延长导线、测温电阻、氧化铝装配而成，产品结构简单，适用范围广，成本较低，绝大部分测温场合使用的产品均属装配式。

b. 铠装铂电阻　由电阻体、引线、绝缘氧化镁及保护套管整体拉制而成，顶部焊接铂电阻，其结构如图6-7所示，产品结构复杂，价格较高，比普通装配式铂电阻的响应速度更快，抗震性能更好。

c.测量引线方式　工业铂电阻温度计引出导线规格有两线制、三线制和四线制三种。

1）两线制如图6-8所示，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高场合，并且导线长度不宜过长。

2）三线制如图6-9所示，要求引出的三根导线截面积和长度均相同，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业及低温测量一般都采用三线制接法。

3）四线制如图6-10所示。常用铂电阻其电阻为100Ω，每1℃仅产生0.385Ω的电阻变化。如果每条引线有10Ω电阻，就将造成26℃的测量误差，这是不可接受的。所以对于精确测量，当电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，通过计算得出电阻值。

（2）硅二极管温度计

当硅、锗和砷化镓二极管的正向电流保持恒定时，如图6-11所示，其正向电压降随温度的降低而升高。尤其低温下较宽范围内接近线性的特性使得温度的数字显示和控温较易实现，近年来二极管测温得到长足发展和普及。

硅二极管温度计是一款最常用的低温温度计，经专门选用可适用于低温温度的测量，相比其他温度计，硅二极管温度计具有较宽的工作温度范围，很高的灵敏度、重复性好、离散性小，具有良好的可互换性和稳定性，在一般工程测量场合可以不经过标定而直接使用。但不推荐在高磁场和强辐射下使用。

硅二极管温度计外形如图6-12所示，引线为聚酰亚胺绝缘的镀金无氧铜，基底为氧化铝，具有很多封装方式。典型电压-温度响应曲线（V-T）和灵敏度-温度曲线如图6-13所示。

二极管测温的传感器已经做得体积很小，质量甚至小于1g，热容更小、响应时间更短，温度响应特性77K达到100ms，也可用于表面测温。1.5～100K温度区间测量误差小于±0.5K；大于100K误差小于±1.0K，专门标定测温准确度达到±0.1K；尤其在30K以下具有很高的灵敏度，达到30mV/K以上，非磁场下具有较宽的温度范围，很好地满足了大多数低温工程各种测量和控制。商用硅二极管温度计特性如表6-11所示。

6.2.4　低温温度测试技术的最新发展

低温属于极端技术，是一个特殊的领域，低温温度传感器的发展在一定程度上代表了当今高精尖技术水平。随着低温在军事、航空、航天、核、能源、自动化、医学、生物、工农业技术上应用的不断扩大，对低温温度测试及其传感器技术的需求成为研制新型低温温度传感器的动力。不断探索低温领域，跟踪国际先进技术，研究开发新型低温温度传感器也将成为一门新课题，越来越得到人们的普遍重视。

据统计在各类温度传感器中，低温温度传感器约占5%。低温领域的特殊性以及相关技术的复杂性，增加了人们对低温温度的获得和准确测量的难度。近年来，随着近代物理学和电子技术的发展，低温温度传感器作为一门新兴技术，不仅得到发达国家的普遍重视，也一直是各发展中国家竞相进行研究开发的热点，许多国家通过研究各种物理效应，探索新的低温测量方法，采用近代技术开发新产品，扩大测温范围，提高测量精度，占领世界市场，并取得了新进展。

（1）热电阻温度计

在低温温度测量中铂电阻占比例较大，ITS—90国际温标规定工业装置和实验研究的低温测量中，低温区13.8033～273.16K范围内用铂电阻作标准温度计。目前各国普遍将铂电阻温度计用于较精密的测量。按照正式实施的技术标准体系划分，由于铂电阻温度计电阻比的不同，世界各国分度表也不相同。1983年国际电工委员会（ICE）正式颁布的铂电阻技术标准，采用电阻比W=R（100℃）/R（0℃）=1.3850的分度表。但这个标准不是强制性的，而是推荐性的。随着技术及工艺的进步，标准铂电阻也由线绕方式发展到薄膜制备方式。美国研制成功直径4μm细钨丝以及碳电阻低温温度计投入使用；日本研制新型锑化铟半导体低温温度计；德国精密锰铜电阻是迄今为止最为稳定的热电阻材料。低温热电阻温度计的测温范围也涵盖几十毫开到400K的较宽温区，复现性也达到0.005K。

（2）热电偶温度计

热电偶温度计是用来测量低温的常用传感器，其结构原则没有太大改变。主要变化是为适应市场需要，发展了大量的各种结构的变型品种：

①装配式热电偶和铠装热电偶并行发展，但装配式廉金属热电偶越来越少，铠装热电偶有最终占领市场的趋势。受工艺影响，装配式廉金属热电偶其价格并不“廉”，只有铠装化才能使金属材料大量节约，成本降低，并且具有耐压、耐冲击、耐腐蚀、热响应时间短、使用寿命长、易于安装的优点。

②热电偶的材料品种多。美国国家标准学会公布的热电偶材料品种、代号和国际电工委员会确认的品种、代号是一致的，即B，S，K，E，J，T，R，N共8种，但不少厂家还生产许多非标准热电偶，数量达几十种，在这些非标准热电偶中有一些是很出色的，它们大多是由金、钨、铼、铂、铑、铱、钯、钼等金属的合金制成。

③热电偶保护管材料品种多。美国的材料科学发达，许多热电偶保护管材料已经规格化，能大批生产，供应仪表生产公司和用户的需要。

由澳大利亚N.A.Burley等人研制出的新型镍铬硅-镍硅热电偶，现代号为N型，热稳定性是其他廉金属热电偶的4～60倍，测量范围-240～+1230℃，是一种应用前途广阔的热电偶。廉金属铠装热电偶成品最小直径可以达0.5mm，外套管根据耐腐蚀和耐温要求有十几种可以选择。

（3）热敏电阻温度计

在所有的低温传感器中，热敏电阻因为对温度变化敏感性强而具有特别的重要性，约占全部低温热敏元件总量的40%以上，是低温传感器的主流。中国热敏电阻目前阻值精度一般为±5%，B值精度为±3%，响应时间十几秒。近年来国外热敏电阻正朝着高精度、高可靠、长寿命、小、薄、片式化等方向发展。美国已生产出最小直径为0.05mm，引线直径0.02mm的珠状热敏电阻，响应时间约为1s，最低测量温度为4.2K。

（4）红外辐射温度计

辐射式温度计是依据物体辐射的能量来测量其温度的传感器。它属于非接触式，具有测温范围宽、反应迅速、热惰性小等优点。这种传感器适用于腐蚀性场合、运动状态物体的温度测量。由于它的感温部分不与测温介质直接接触，因此其测温精度不如热电偶温度计高，测量误差较大，由于低温时辐射能量大大减小，而且是发射波长较长的红外线，因此在低温场合用来测量的机会相对比较少。随着辐射检测元件的进展，美国正努力将检测元件安装在极低温的全辐射温度计上，将温度延伸到低温范围并可望进行温度的绝对测定。

（5）新型低温温度传感器的测量成果

近年来在低温温度测量方面，一些国家取得了可喜成果。俄罗斯利用声速在气体中与温度的关系，研制了电声气体温度计，在2～273K温度范围内测定热力学温度的误差约为0.01K，并可得到0.001～0.0005K的复现性，研制的石英晶体音叉温度传感器，测量范围4.2～523K，分辨力0.0001K，精度0.02～0.2K；英国的低温气体温度计在2～20K温度范围内可达0.0005K的精度；澳大利亚定容气体温度计在2～16K温度范围内准确度达±0.003K；美国研制的25Ω低温标准铂电阻温度计，电桥分辨率0.00002℃，利用电子在电阻体内部无规则热运动产生微小电流变化制成的“热噪声温度传感器”，记录了最低为0.075K的噪声温度，理论上可测到千分之几开的温度；意大利也利用电子热噪声求出绝对零度附近的温度，精度达10-4K。