Как работает термометр электронный: Как работает электронный термометр и какова его погрешность

Как работает электронный термометр и какова его погрешность

1. Инфракрасные или бесконтактные – позволяют измерять температуру, поверхности не прикасаясь к ней. Такой прибор необходим, если нужны температурные показатели образца, к которому нежелательно или невозможно контактировать напрямую. Принцип работы такого устройства заключается в том, что инфракрасный импульс, производимый излучателем термометра, направляется на исследуемую поверхность. Исследуемый образец поглощает часть энергии, которая преобразовывается и вычисляется с помощью детектора и отображается в виде контренных показаний на дисплее.
2. Контактные – измерение температуры осуществляется традиционным контактным методом. Принцип его работы заключается в том, что температурный датчик термометра выравнивает температуру относительно образца. После оцифровывания данных, им можно увидеть на экране прибора. В зависимости от технических характеристик термометра и размера и материала измеряемой поверхности, выравнивание времени может занять от нескольких секунд до пары минут. Такой прибор можно использовать только для тех образцов, с которыми возможен контакт.

Какие различия в работе электронных термометров

Следует отметить, что контактные термометры считаются более точными и надежными, по сравнению с инфракрасными устройствами. Но учитывая то, как работают электронные термометры, они довольно ограничены в сферах применения. Например, глубина образца. В случае, когда температура внутри и снаружи объекта отличается, лучше использовать контактный прибор, ведь он способен рассчитать температуру на той глубине, в которую он будет погружен. Инфракрасные устройства отлично подойдут для вредных объектов, к которым человеку опасно приближаться на контактное расстояние.

Выбирать термометр нужно с учетом особенностей его принципа работы и сферы, в которой планируете использовать. В нашем интернет-магазине можно купить высококачественные устройства для измерения температуры по приятным ценам.

---

Принцип работы и описание моделей электронных термометров

Большинству людей термометры известны как приборы для измерения температуры тела, однако эти устройства выпускаются и для другого предназначения – измерения температуры в помещениях промышленного назначения и определенных технологических процессов. В настоящее время существует огромное количество термометров: ртутные, электроконтактные, спиртовые, дистанционные и многие другие, но наиболее востребованными являются электронные термометры, предназначенные для того, чтобы контролировать температуру в подсобном помещении. Обычный ртутный термометр, в отличие от электронного термометра, не удобен в использовании, так как он не позволяет измерять температуру дистанционно. Электронные модели могут работать на расстоянии в сотни метров, при этом в контролируемом помещении располагается только небольшой по размерам термочувствительный датчик.

Приборы используются во многих технологических процессах в промышленности: строительной, пищевой, аграрной, нефтегазовой, а также в гидрометеорологии, в энергетике и сельском хозяйстве для:

• контроля температуры в производственных закрытых и жилых помещениях;
• проверки степени нагрева сыпучих, жидких и вязких продуктов, газов и многого другого.

Электронные термометры различаются по назначению (к примеру, существует термометр для бетона, для почвы, для воды и т.п.), а также по размерам (компактные, мини, карманные и т.д.). Они позволяют произвести быстрые и максимально точные измерения, не представляя опасности в случае повреждения.

Принцип работы

Электронные измерители температуры имеют несложный принцип работы. Он основан на физических функциях проводника, изменяющего уровень электрического сопротивления при различных температурах. Показатели измерения, которые производит прибор, демонстрируются на светодиодном или жидкокристаллическом дисплее. Электронные термометры измеряют температуру в диапазоне от –50 до +100 градусов по Цельсию. Для обеспечения автономной работы данных приборов применяются элементы питания в виде стабильного напряжения (благодаря включению батареи в цепь).

Электронные термометры в компании «ЭКСИС»

Компания «ЭКСИС» предлагает приобрести следующие модели электронных термометров:

• Электронный термометр ИТ-17 – портативный микропроцессорный прибор, работа которого основана на программном обеспечении, то есть с возможностью считывать показания. Данный термометр электронный со щупом имеет жидкокристаллический индикатор в эргономичном корпусе.
• Электронный термометр HI – устройство, обеспечивающее сверхточные измерения температуры в широком диапазоне с малым временем отклика. Данная модель имеет температурный датчик, изготовленный из нержавеющей стали, и электронный измеритель в одном корпусе, а также фронтально расположенный дисплей. Электронный термометр HI используется при анализе газов, жидкостей, замороженных и полутвердых материалов, снабжен функцией самодиагностики.
• Электронный термометр мини 0560 – быстродействующий погружной и проникающий прибор, который идеально подходит для измерений температуры воздуха, жидкостей, сыпучих или мягких субстанций. Имеет достаточно большой дисплей для своего компактного размера, благодаря которому данные с легкостью считываются.
• Электронные термометры Testo – широкий выбор устройств, предназначенных для измерения температур практически для всех отраслей промышленного применения от всемирно известной компании. Такие приборы имеют несъемный датчик или комплектуются сменными измерительными зондами, у которых в качестве сенсора используются термопары, платиновые сенсоры сопротивления или терморезисторы. Различия между моделями заключаются в допускаемой погрешности и диапазоне измеряемых температур.
• Электронный термометр Checktemp – устройство для измерения температуры газообразной, жидкой и твердой среды, а также сыпучих материалов. Щуп данной модели изготовлен из твердой стали и позволяет без труда проникать в плотную среду. Результаты измерений отображаются на большом жидкокристаллическом дисплее. Функция Cal-Check позволяет проверить работу электронного термометра, гарантируя высокую точность.

Компания «ЭКСИС» не только осуществляет производство и реализацию электронных термометров, но и производит их гарантийный ремонт, а также Госпроверку. Наши специалисты помогут Вам подобрать прибор, удовлетворяющий всем требованиям Вашего технологического процесса, и предоставят подробную консультацию по интересующему вопросу.

Как работает электронный термометр – Инженер ПТО

На замену не совсем удобным аналоговым измерителям температуры, в основе работы которых лежит свойство жидкости расширяться и сжиматься, промышленность предложила дискретные устройства. Эти совсем несложные приборы обладают рядом неоспоримых преимуществ. Купить измеритель можно практически в любом магазине бытовой или климатической техники, но гораздо интереснее изготовить электронный термометр с выносным датчиком своими руками.

Суть устройства

Термометр, разговорный аналог — градусник, предназначен для измерения температуры окружающей среды. Первое устройство было изобретено в 1714 году немецким физиком Д. Г. Фаренгейтом. В основе своей конструкции он использовал прозрачную запаянную колбу, внутри которой находился спирт. После в качестве жидкости учёный применил ртуть. Но шкала аналогового измерителя, существующая и по сей день, была разработана лишь только через 30 лет шведским астрономом и метеорологом Андерс Цельсием. За начальные точки он предложил взять температуру тающего льда и кипения воды.

Интересным фактом является то, что изначально числом 100 была отмечена температура таяния льда, а за ноль взята точка кипения. Впоследствии шкалу «перевернули». По некоторым мнениям это сделал сам Цельсий, по другим — его соотечественники ботаник Линней и астроном Штремер.

Вскоре изготовление ртутных измерителей было широко налажено производством в промышленных масштабах. Со временем ртуть из-за своей ядовитости была заменена на спирт, а затем и вовсе был предложен новый тип устройства — цифровой. Сегодня, пожалуй, градусник стал неотъемлемым атрибутом любого жилища. По совету Всемирной организации здравоохранения была принята Минаматская конвенция, направленная на постепенный вывод из обихода ртутных градусников. Согласно ей в 2022 году использование ртути в измерителях будет полностью прекращено.

Поэтому из-за своих отличных характеристик термометр с цифровой схемой практически не имеет конкурентов. Предлагаемые в продаже спиртовые приборы проигрывают ему по точности и удобству восприятия данных.

Электронные модели могут располагаться в любом месте, ведь в контролируемом помещении необходимо расположить только небольшой датчик, подключённый к устройству. Этот тип используется во многих технологических процессах промышленности, например, строительных, аграрных, энергетических. С их помощью контролируется:

• температура воздуха в производственных и жилых зданиях;
• проверка нагрева сыпучих продуктов;
• состояние вязких материалов.

Принцип работы

Перед тем как непосредственно приступить к изготовлению электронного термометра, следует разобраться в принципе его действия и определиться, из каких узлов будет состоять конструкция. Промышленно выпускаемые электронные градусники различаются по своим размерам и назначению. Но все они построены на однотипном принципе действия.

Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Основываясь на этом и проектируется схема электронного градусника. Так, чаще всего в конструкции применяется термопара. Это электронный прибор, стоящий из двух сваренных между собой металлов. На поверхности каждого из них имеется контактная площадка, подключённая к измерительной схеме. При нагревании или охлаждении контактов возникает термоэлектродвижущая сила, появление и изменение которой регистрируется платой электроники.

В устройствах нового поколения вместо термочувствительного элемента используется кремниевый диод. Полупроводниковый радиоэлемент, у которого наблюдается зависимость вольт-амперной характеристики от температурного воздействия. Иными словами, при прямом включении (направление тока от анода к катоду) значение падения напряжения на переходе изменяется в зависимости от нагрева полупроводника.

Обработанные данные выводятся на дисплей, с которого уже визуально снимаются пользователем. Цифровые градусники позволяют измерять изменения температуры в диапазоне от -50 ° С до 100 ° С.

Всего же в конструкции простого термометра можно выделить пять блоков:

1. Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.
2. Измерительные провода — используются для выноса датчика и его расположения в различных местах, требующих контроля над температурой. Чаще всего это небольшого сечения в диаметре проводники, даже необязательно экранированные.
3. Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран.
4. Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.
5. Блок питания — собирается на типовых для радиоэлектроники интегральных микросхемах. Используется для стабилизации и преобразования питания, подающегося на все узлы платы.

Особенности изготовления

Человеку, увлекающемуся радиолюбительством, сделать электронный термометр своими руками по схеме не доставит трудностей, но в то же время обычному потребителю понадобится иметь хотя бы навыки паяния. Сегодня существует довольно много различных схем, отличающихся как сложностью повторения, так и дефицитностью радиодеталей.

При выборе схемы учитывают характеристики, которые она сможет обеспечить будущему измерительному устройству. В первую очередь — это диапазон измеряемых температур, а во вторую – погрешность. Конструктивно можно собрать проводную и беспроводную модель. При сборке второго типа используется радиомодуль, значительно удорожающий изделие.

Из-за использования чувствительных специализированных микросхем собирать навесным монтажом схему вряд ли получится. Поэтому предварительно изготавливается печатная плата. Делать её лучше из одностороннего фольгированного стеклотекстолита методом «лазерно-утюжной технологии».

Суть метода заключается в том, что с помощью, например, Sprint Layout, рисуется печатная схема устройства и распечатывается в зеркальном отображении в масштабе 1:1 на лазерном принтере. Затем, приложив отпечатанный рисунок изображением вниз к фольгированному слою, проглаживают чертёж разогретым утюгом. Из-за особенностей тонера изображение линий перенесётся на стеклотекстолит. Далее плата погружается в ванную с реактивом, например, FeCl3.

В качестве индикатора можно использовать светодиодную матрицу, но лучше приобрести любой монохромный экран. Простой экран можно взять буквально за «копейки», например, подойдёт от старых системных блоков, выполненных в форм-факторе АТ. Если планируется конструкция с выносным датчиком, то неплохим вариантом будет использование шлейфа с диаметром проводника от 0,3 мм2, но в принципе подойдёт любой провод. При этом чем вынос датчика больше, тем большего сечения нужен и провод.

В схемотехнике некоторых термометров используются микроконтроллеры. Их применение позволяет упростить электрическую схему и повысить функциональность, но при этом требует навыков программирования и умения загружать прошивку. Для этого понадобится программатор, который можно также спаять самостоятельно, например, для LPT из пяти проводов.

Простой термометр

Конструкция простого термометра состоит всего из трёх деталей и тестера. В качестве датчика температуры в схеме используется LM35. Это интегральный прибор с калиброванным выходом по напряжению. Амплитуда на выходе датчика пропорциональна температуре. Точность измерений составляет 0,75° C. Запитывать интегральную микросхему можно как от однополярного источника, так и двухполярного. Предел измерений от -55 ° до 150° C.

В качестве мультиметра можно использовать стрелочный или цифровой прибор. К датчику согласно схеме подключают источник питания. Например, КРОНу или три соединённых последовательно пальчиковых батарейки. Измеритель же подключают к клеммам V и COM и переводят в режим измерения температуры. Потребление датчика при работе не превышает 10 мкА.

Диапазон измерения мультиметра устанавливается на два вольта. Отображённый на экране результат и будет соответствовать измеряемой температуре. Последняя цифра в числе обозначает десятые доли градуса.

При желании устройство можно сделать двухканальным. Для этого дополнительно необходимо будет изготовить механический или электронный переключатель.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде. Стоимость термодатчика LM 335 не превышает 50 центов, при этом после калибровки его точность измерения составляет от 0,3 ° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40 ° до 100° C. Выпускается он в двух корпусах — TO-92 и SOIC. В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему К1019ЕМ1.

При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

Uвых = Vвых1 * T / To, где:

• Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
• Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
• T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока. Собирается он на двух транзисторах КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус.

Использование микроконтроллера

Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой. В качестве микросхемы применяется ATmega8, а датчика температуры — DS18B20.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L7805. Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом.

Температура устройством может изменяться в интервале от -55 ° до 125º С с шагом в 0,1º С. Погрешность измерения не превышает 0,5º С. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire. При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика.

При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются. Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4×20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

Большинству людей термометры известны как приборы для измерения температуры тела, однако эти устройства выпускаются и для другого предназначения – измерения температуры в помещениях промышленного назначения и определенных технологических процессов. В настоящее время существует огромное количество термометров: ртутные, электроконтактные, спиртовые, дистанционные и многие другие, но наиболее востребованными являются электронные термометры, предназначенные для того, чтобы контролировать температуру в подсобном помещении. Обычный ртутный термометр, в отличие от электронного термометра, не удобен в использовании, так как он не позволяет измерять температуру дистанционно. Электронные модели могут работать на расстоянии в сотни метров, при этом в контролируемом помещении располагается только небольшой по размерам термочувствительный датчик.

Приборы используются во многих технологических процессах в промышленности: строительной, пищевой, аграрной, нефтегазовой, а также в гидрометеорологии, в энергетике и сельском хозяйстве для:

• контроля температуры в производственных закрытых и жилых помещениях;
• проверки степени нагрева сыпучих, жидких и вязких продуктов, газов и многого другого.

Электронные термометры различаются по назначению (к примеру, существует термометр для бетона, для почвы, для воды и т.п.), а также по размерам (компактные, мини, карманные и т.д.). Они позволяют произвести быстрые и максимально точные измерения, не представляя опасности в случае повреждения.

Принцип работы

Электронные измерители температуры имеют несложный принцип работы. Он основан на физических функциях проводника, изменяющего уровень электрического сопротивления при различных температурах. Показатели измерения, которые производит прибор, демонстрируются на светодиодном или жидкокристаллическом дисплее. Электронные термометры измеряют температуру в диапазоне от –50 до +100 градусов по Цельсию. Для обеспечения автономной работы данных приборов применяются элементы питания в виде стабильного напряжения (благодаря включению батареи в цепь).

Электронные термометры в компании «ЭКСИС»

Компания «ЭКСИС» предлагает приобрести следующие модели электронных термометров:

• Электронный термометр ИТ-17 – портативный микропроцессорный прибор, работа которого основана на программном обеспечении, то есть с возможностью считывать показания. Данный термометр электронный со щупом имеет жидкокристаллический индикатор в эргономичном корпусе.
• Электронный термометр HI – устройство, обеспечивающее сверхточные измерения температуры в широком диапазоне с малым временем отклика. Данная модель имеет температурный датчик, изготовленный из нержавеющей стали, и электронный измеритель в одном корпусе, а также фронтально расположенный дисплей. Электронный термометр HI используется при анализе газов, жидкостей, замороженных и полутвердых материалов, снабжен функцией самодиагностики.
• Электронный термометр мини 0560 – быстродействующий погружной и проникающий прибор, который идеально подходит для измерений температуры воздуха, жидкостей, сыпучих или мягких субстанций. Имеет достаточно большой дисплей для своего компактного размера, благодаря которому данные с легкостью считываются.
• Электронные термометры Testo – широкий выбор устройств, предназначенных для измерения температур практически для всех отраслей промышленного применения от всемирно известной компании. Такие приборы имеют несъемный датчик или комплектуются сменными измерительными зондами, у которых в качестве сенсора используются термопары, платиновые сенсоры сопротивления или терморезисторы. Различия между моделями заключаются в допускаемой погрешности и диапазоне измеряемых температур.
• Электронный термометр Checktemp – устройство для измерения температуры газообразной, жидкой и твердой среды, а также сыпучих материалов. Щуп данной модели изготовлен из твердой стали и позволяет без труда проникать в плотную среду. Результаты измерений отображаются на большом жидкокристаллическом дисплее. Функция Cal-Check позволяет проверить работу электронного термометра, гарантируя высокую точность.

Компания «ЭКСИС» не только осуществляет производство и реализацию электронных термометров, но и производит их гарантийный ремонт, а также Госпроверку. Наши специалисты помогут Вам подобрать прибор, удовлетворяющий всем требованиям Вашего технологического процесса, и предоставят подробную консультацию по интересующему вопросу.

Каждый человек знаком с таким измерительным оборудованием, как градусник. Применятся он для того, чтобы контролировать уровень температуры. Например, во время заболевания или при отслеживании дня наступления овуляции у женщин. Поэтому дома всегда должен быть термометр. На смену ртутным термометрам приходят электронные градусники. Прежде чем покупать данное оборудование, необходимо рассмотреть все его положительные и отрицательные качества, а также особенности измерения температуры подмышкой, ректально, во рту.

Ртутный и электронный термометр

Особенности электронного градусника

Современные термометры отличаются наличием специального датчика, который располагается на узкой части градусника. После того как пройдет измерение температуры, результат будет отображен на дисплее в виде цифр. Поэтому второе название прибора — цифровой градусник.

При выборе электронного прибора стоит обратить внимание на его сильные и слабые стороны. К положительным качествам относятся:

1. Безопасность. В нем отсутствует ртуть, поэтому он не может причинить вред здоровью. Подходит для использования как взрослым, так и детям любого возраста.
2. Универсальность. Электронным термометром можно измерить температуру различными методами. Например, орально, ректально, в подмышечной впадине, локтевом сгибе или в паху.
3. Скорость. Процедура обычно не занимает много времени. В среднем для получения достоверных данных тратится около 30-60 секунд.
4. Комфорт. Об окончании процесса измерения температуры можно узнать по звуковому сигналу, который издаст прибор.
5. Простота. Результат измерения будет выведен на специальный дисплей. Человеку достаточно будет просто посмотреть на табло.
6. Экономичность. Прибор самостоятельно отключится через несколько минут после использования. Это поможет сэкономить батарейку.

Рынок заполнен различными медицинскими термометрами, которые могут оснащаться дополнительными функциями. К самым востребованным и популярным относятся:

• наличие встроенной памяти. То есть прибор автоматически хранит последние показатели, что поможет человеку проводить анализ изменения собственной температуры тела. Некоторые модели запоминают до 30 измерений;
• водонепроницаемый корпус. Данная функция позволяет молодым мамам измерять не только температуру тела новорожденного ребенка, но также определять степень нагрева воды, которая будет использоваться для купания;
• переключение шкалы с измерительной системы Цельсия на Фаренгейт;
• подсветка дисплея. Это поможет увидеть показания термометра даже ночью, не вставая с постели для включения света;
• смена наконечника.

Чтобы маленькие детки не боялись мерить температуру, производители разработали специальные градусники. Они выглядят в форме игрушек или окрашены в яркие цвета. Для новорожденных можно приобретать термометры в виде сосок. Они значительно упрощают процедуру измерения температуры.

Помимо положительных качеств оборудование также имеет несколько отрицательных моментов. Среди них:

1. Некоторые модели боятся влаги, поэтому их нельзя мочить.
2. Электронный градусник нужно держать обычно несколько минут после звукового сигнала. Это не очень удобно, так как следует засекать дополнительное время.
3. Стоимость хорошего электронного прибора несколько выше, чем у ртутного термометра.

Кроме этого, при покупке прибора для новорожденного, помните, что использовать его можно только до того момента, пока не появятся первые зубки.

Чтобы данные получились максимально точными и правильными, в обязательном порядке необходимо соблюдать все указания и советы производителя, которые указаны на упаковке оборудования и в прилагаемой инструкции.

Как пользоваться электронным градусником?

Чтобы получить правильные данные, необходимо правильно использовать оборудование. При этом следует соблюдать некоторые правила:

1. Датчик на термометре должен плотно прилегать к телу.
2. Самые точные результаты получаются при ректальном или оральном измерении.
3. Данные можно оценить только после того, как прибор издаст определенный звуковой сигнал. Если измерения происходят в подмышечной впадине, то рекомендуется подержать термометр после этого около 2-3 минут.
4. При измерении температуры орально, нельзя перед этим есть и пить.
5. Не рекомендуется проводить измерения в подмышечной области после принятия ванны и других водных процедур.

На правильность измерения температуры также влияют батарейки. Обычно один комплект служит от 2 до 5 лет. В то время когда они начнут садиться, термометр может начать неправильно показывать температуру тела. Поэтому батарейки рекомендуется регулярно менять.

Батарейка электронного термометра

Как мерить температуру различными методами с помощью электронного градусника?

Есть несколько способов, как можно пользоваться электронным градусником:

• орально;
• ректально;
• в подмышечной впадине.

Использование электронного градусника не только гораздо удобнее, но и безопаснее. Если температура измеряется во рту или подмышке, алгоритм действий практически не отличается от применения ртутного термометра. Но есть и специфические особенности. Прежде всего к ним относится время, через которое можно получить точный результат. Оно зависит от вида градусника, а также от производителя. Обычно для этого есть инструкция, в которой указано, через сколько можно смотреть результат. У большинства моделей этот промежуток времени составляет от 30 секунд до 1 минуты. Но на практике происходит несколько иначе. Если измерения проводятся в подмышечной области, то после звукового сигнала необходимо еще подождать около 2-3 минут, не доставая термометр. Только по истечении этого срока можно оценить результат.

Измерения в подмышечной области

При оральном измерении температуры верные показания на табло появятся сразу после звукового сигнала.

Оральный метод измерения температуры

Самые правильные и объективные данные получаются при замерах через прямую кишку. Там температура максимально близка к показаниям внутренних органов. Этот способ используйте при болезнях прямой кишки, а также нарушениях пищеварительной системы. Кроме этого, женщины, планирующие беременность, определяют таким методом дни овуляции. Чтобы получить точные показания, необходимо соблюдать несколько простых правил:

1. Кончик термометра перед введением в прямую кишку смазывается вазелином или маслом.
2. Взрослый человек должен занять позу лежа на боку, маленького ребенка следует уложить на животик.
3. Включить градусник и дождаться, когда на дисплее появится старт к началу проведения процедуры. У разных производителей он может отличаться, поэтому перед применением обязательно нужно полностью ознакомиться с инструкцией.
4. Ввести термометр в прямую кишку не более чем на 3 см и удерживать его в таком положении между прямым средним и указательным пальцем.
5. Плотно сжать ягодицы во время определения температуры. Это поможет предотвратить попадание холодного воздуха.
6. Обычно процедуру по времени занимает от 1 до 2 минут.

Человек во время ректального измерения температуры не должен вставать или совершать любые движения. Также запрещается резко вводить прибор в прямую кишку.

После того как процесс будет закончен, термометр следует продезинфицировать специальным раствором.

Обзор популярных моделей

Сегодня на полках в магазинах представлено огромное количество различных моделей цифровых термометров. Выбирать их можно, основываясь на отзывы о производителе, стоимости или наличию различных опций. К самым популярным относятся:

Gamma T-50. Разработан для детей и взрослых. Оборудование обладает встроенной памятью и может сохранять последние значения. Есть автоотключение, которое экономит батарейку. Время измерения температуры составляет 1 минуту.

Chicco Digi light

Для молодых родителей отличными вариантами станут такие электронные градусники, как Little Doctor LD-303 и Microlife MT 1751. Они выполнены в форме соски. Чтобы произвести замеры, необходимо дать ее ребенку. Он сосет эту соску несколько минут, после чего результат будет отображен на специальном дисплее.

Термометр электронный, цифровой. Сопротивления биметаллические тб манометрические спиртовые, жидкостной электроконтактный газовый электрический воздуха термоэлектрические гильза ткп.

Термометр электронный, цифровой. Сопротивления биметаллические тб манометрические спиртовые, жидкостной электроконтактный газовый электрический воздуха термоэлектрические гильза ткп. Термометры Вы находитесь в информационном каталоге нашего сайта, где представлена техническая информация общего характера. Для знакомства и поиска необходимой продукции перейдите на главную страницу или нажмите на данную ссылку для перехода в раздел термометры. В общем случае, Термометр – устройство для измерения текущей температуры. Изобретателем термометра считают Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но известно, что уже в 1597 г. он создал некий прибор, напоминающий термометр. Схема прообраза термометра была следующей: это был сосуд с трубкой, содержащей воздух, отделенный от атмосферы столбиком воды; он изменял свои показания и от изменения температуры, и от изменения атмосферного давления. В 18 веке воздушный термометр был усовершенствован. Современную форму термометру придал ученый Фаренгейт, который описал свой способ изготовления термометра в 1723 г. Первоначально свои трубки он наполнял спиртом и лишь в конце исследований перешел к ртути. Окончательно постоянные точки тающего льда и кипящей воды установил шведский физик Цельсий в 1742 г. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта и Цельсия отличаются тщательностью исполнения. Существует огромное количество видов термометров – электронные термометры, цифровые, термометры сопротивления, биметаллические термометры, инфракрасные термометры (ик термометры), дистанционные термометры, электроконтактные термометры. И, конечно же, наиболее популярные – спиртовые и ртутные термометры. Помимо непосредственно термометров в продаже широко представлены оправы к термометрам, манометрические термометры (термоманометры), портативные пирометры, гигрометры термометры, термометры барометры, тонометры термометры, термопары и другое оборудование. Вопрос, где купить термометр, сейчас практически не стоит. На рынке представлен широчайший спектр термометров различного назначения, в том числе и бытовых: уличные термометры для любых окон (и деревянных, и пластиковых), комнатные термометры для дома и офиса, термометры для бань и саун. Можно купить термометры для воды, для чая, даже для вина и пива, для аквариума, специальные термометры для почвы, для инкубаторов, фасадные и автомобильные термометры. Существуют термометры для холодильников, морозильных камер и погребов. Словом, найдётся всё! От вида термометра существенно зависит его цена. Диапазон цен также широк, как и ассортимент видов термометров. Многие компании занимаются оптовой и розничной продажей термометров российских и иностранных производителей, существуют специализированные магазины и интернет-магазины, реализующие данные приборы и способные удовлетворить потребность в приборах практически любого вида этого типа. Наиболее популярно производство и продажа простых моделей измерительного оборудования. Цены на такие приборы более чем доступны. Широкий ассортимент контрольно-измерительной температурной техники и комплексные решения в области метрологии предлагаются теперь не только в Москве, но во многих крупных городах России. Установка термометра, как правило, технологически не сложна. Но не забывайте, что надёжное и долговечное крепление термометра гарантирует только выполненная по всем правилам установка, не стоит этим пренебрегать. Помните также, что термометр – прибор инерционный, и время установления его показаний составляет 10 – 20 минут, в зависимости от требуемой точности. Поэтому не следует ждать, что термометр изменит свои показания сразу, как только вы его вынете из упаковки или установите. Жидкостные Жидкостный термометр – это, как правило, термометр из стекла (стеклянный термометр), увидеть который можно практически везде. Жидкостные термометры бывают как бытовыми, так и техническими (термометр ттж – термометр технический жидкостный). Жидкостный термометр работает по простой схеме – объем жидкости внутри термометра изменяется при изменении температуры вокруг нее. Жидкость, находящаяся в термометре, занимает меньший объем капилляра при низкой температуре, а при высокой температуре жидкость в столбике термометра начинает увеличиваться в объеме, тем самым будет расширяться, и подниматься вверх. Обычно в жидкостных термометрах применяется либо спирт, либо ртуть. Температура, измеряемая жидкостным термометром, преобразуется в линейное перемещение жидкости, шкала наносится прямо на поверхность капилляра или прикрепляется к нему снаружи. Чувствительность термометра зависит от разности коэффициентов объемного расширения термометрической жидкости и стекла, от объема резервуара и диаметра капилляра. Чувствительность термометра обычно лежит в пределах 0,4…5 мм/С (для некоторых специальных термометров 100…200 мм/°С). Технические жидкостные стеклянные термометры применяют для измерения температур от -30 до 600°С. При монтаже стеклянного технического жидкостного термометра его часто помещают в защитную металлическую оправу для изоляции прибора от измеряемой среды. Для уменьшения инерционности измерения в кольцевой зазор между термометром и стенкой оправы при измерении температуры до 150°С заливают машинное масло; при измерении более высоких температур в зазор насыпают медные опилки. Как любые другие точные приборы, промышленные технические термометры требуют проведения регулярной поверки. Манометрические Действие манометрических термометров основано на изменении давления газа, пара или жидкости в замкнутом объеме при изменении температуры. Манометрический термометр состоит из термобаллона, гибкого капилляра и собственно манометра. В зависимости от заполняющего вещества манометрические термометры делятся на газовые (термометр ТПГ, термометр ТДГ и др.), парожидкостные (термометр ТПП) и жидкостные (термометр ТПЖ, термометр ТДЖ и др.). Область измерения температур манометрическими термометрами колеблется в диапазоне от -60 до +600°С. Термобаллон манометрического термометра помещают в измеряемую среду. При нагреве термобаллона внутри замкнутого объема увеличивается давление, которое измеряется манометром. Шкала манометра градуируется в единицах температуры. Капилляр обычно представляет собой латунную трубку с внутренним диаметром в доли миллиметра. Это позволяет удалить манометр от места установки термобаллона на расстояние до 40 м. Капилляр по всей длине защищен оболочкой из стальной ленты. Манометрические термометры могут применяться во взрывоопасных помещениях. При необходимости передачи результатов измерений на расстояние более 40 м манометрические термометры снабжают промежуточными преобразователями с унифицированными выходными пневматическими или электрическими сигналами, речь идет о так называемых дистанционных термометрах. Наиболее уязвимы в конструкции манометрических термометров являются места присоёдинения капилляра к термобаллону и манометру. Поэтому устанавливать и обслуживать такие приборы должны специально обученные специалисты. Сопротивления Действие термометров сопротивления основано на свойстве тел изменять электрическое сопротивление при изменении температуры. В металлических термометрах сопротивление с возрастанием температуры увеличивается практически линейно. В полупроводниковых термометрах сопротивления оно наоборот, уменьшается. Металлические термометры сопротивления изготовляют из тонкой медной или платиновой проволоки, помещенной в электроизоляционный корпус . Зависимость электрического со противления от температуры (для медных термометров диапазон от -50 до +180 С, для платиновых диапазон от -200 до +750 С) весьма стабильна и воспроизводима. Это обеспечивает взаимозаменяемость термометров сопротивления. Для защиты термометров сопротивления от воздействия измеряемой среды применяют защитные чехлы. Приборостроительная промышленность выпускает много модификаций защитных чехлов, рассчитанных на эксплуатацию термометров при различном давлении (от атмосферного до 500•105 Па), различной агрессивности измеряемой среды, обладающих разной инерционностью (от 40 с до 4 мин) и глубиной погружения (от 70 до 2000 мм). Полупроводниковые термометры сопротивления (термисторы) для измерений в промышленности применяют редко, хотя их чувствительность гораздо выше, чем проволочных термометров сопротивления. Это объясняется тем, что градуированные характеристики термисторов значительно отличаются друг от друга, что затрудняет их взаимозаменяемость. Термометры сопротивления представляют собой первичные преобразователи с удобным для дистанционной передачи сигналом – электрическим сопротивлением, для измерения такого сигнала обычно применяют автоматические уравновешенные мосты. При необходимости выходной сигнал термометра сопротивления может быть преобразован в унифицированный сигнал. Для этого в измерительную цепь включают промежуточный преобразователь. В этом случае измерительным будет прибор для измерения постоянного тока. Термоэлектрические Принцип действия термоэлектрических термометров основан на свойстве двух разнородных проводников создавать термоэлектродвижущую силу при нагревании места их соединения – спая. Проводники в этом случае называются термоэлектродами, а все устройство – термопарой. Величина термоэлектродвижущей силы термопары зависит от материала термоэлектродов и разности температур горячего спая и холодных спаев. Поэтому при измерении температуры горячего спая температуру холодных спаев стабилизируют или вводят поправку на ее изменение. В промышленных условиях стабилизация температуры холодных спаев термопары затруднительна, поэтому обычно пользуются вторым способом – автоматически вводят поправку на температуру холодных спаев. Для этого применяют неуравновешенный мост, включаемый последовательно с термопарой. В одно плечо такого моста включен медный резистор, расположенный около холодных спаев. При изменении температуры холодных спаев термопары изменяется сопротивление резистора и выходное напряжение неуравновешенного моста. Мост подбирают таким образом, чтобы изменение напряжения было равно по величине и противоположно по знаку, изменению термоэлектродвижущей силы термопары вследствие колебаний температуры холодных спаев. Термопары являются первичными преобразователями температуры в термоэлектродвижущую силу – сигнал, удобный для дистанционной передачи. Поэтому в измерительную цепь за термопарой может быть сразу включен измерительный прибор для измерения термоэлектродвижущей силы термопары. Обычно применяют автоматические потенциометры. Если термоэлектродвижущую силу термопары преобразуют в унифицированный сигнал промежуточным преобразователем, то компенсация температуры холодных спаев производится неуравновешенным мостом, который входит в состав преобразователя. Медный резистор размещают в потенциометре или промежуточном преобразователе. Следовательно, там же должны находиться и холодные спаи термопары. В этом случае длина термопары должна быть равна расстоянию от места измерения температуры до места установки прибора. Такое условие практически невыполнимо, так как термоэлектроды термопар (жесткая проволока) неудобны для монтажа. Поэтому для соединения термопары с прибором применяют специальные соединительные провода, подобные по термоэлектрическим свойствам термоэлектродам термопар. Такие провода называются компенсационными. С их помощью холодные спаи термопары переносятся к измерительному прибору или преобразователю. В промышленности применяют различные термопары, термоэлектроды которых изготовлены как из чистых металлов (платина), так и из сплавов хрома и никеля (хромель), меди и никеля (копель), алюминия и никеля (алюмель), платины и родия (платинородий), вольфрама и рения (вольфрамрений). Материалы термоэлектродов определяют предельное значение измеряемой температуры. Наиболее распространенные термоэлектродные пары образуют стандартные термопары: хромель-копель (предельная температура 600°С), хромель-алюмель (предельная температура 1000°С), платинородий-платина (предельная температура 1600°С) и вольфрамрений с 5% рения- вольфрамрений с 20% рения (предельная температура 2200°С). Промышленные термопары отличаются высокой стабильностью характеристик, что позволяет заменять их без какой-либо переналадки остальных элементов измерительной цепи. Термопары, как и термометры сопротивления, устанавливают в защитных чехлах, на которых указан тип термопары. Для высокотемпературных термопар применяют защитные чехлы из теплостойких материалов: фарфора, оксида алюминия, карбида кремния и т. п. Электронные Если нужно контролировать температуру, скажем, в подвале дома, на чердаке или в любом подсобном помещении, обычный ртутный или спиртовой термометр вряд ли подойдет. Довольно неудобно периодически выходить из комнаты, чтобы взглянуть на его шкалу. Более пригоден в подобных, случаях электронный термометр, позволяющий измерять температуру дистанционно – на расстояниях в сотни метров. Причем в контролируемом помещении будет располагаться лишь миниатюрный термочувствительный датчик, а в комнате на видном месте – стрелочный индикатор, по шкале которого и отсчитывают температуру. Соединительная линия между датчиком и устройством индикации может быть выполнена либо экранированным проводом, либо двухпроводным электрическим шнуром. Конечно, электронный термометр – не новинка современной электроники. Но в большинстве случаев термочувствительным элементом в ранних версиях таких термометров был терморезистор, обладающий нелинейной зависимостью сопротивления от температуры окружающей среды. А это менее удобно, поскольку стрелочный индикатор нужно было снабжать специальной нелинейной шкалой, получаемой во время, градуировки прибора с помощью образцового термометра. Сейчас в электронных термометрах в качестве термочувствительного элемента применяется кремниевый диод, зависимость прямого напряжения (т. е. падения напряжения на диоде при протекании через него прямого тока – от анода к катоду) которого линейна в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды. В этом варианте отпадает необходимость в специальной градуировке шкалы стрелочного индикатора. Принцип действия электронного термометра можно понять, вспомнив известную мостовую схему измерения, образованную четырьмя резисторами, с включенным в одну диагональ стрелочным индикатором и поданным на другую диагональ питающим напряжением. При изменении сопротивления одного из резисторов, через стрелочный индикатор начинает протекать ток. Электронные термометры способны измерять температуру в диапазоне от -50 до 100 С Питается электронный термометр стабильным напряжением, которое получается благодаря включению в цепь батареи. Электроконтактные Электроконтактные термометры предназначены для сигнализации о заданной температуре и для включения или выключения соответствующего оборудования при достижении этой температуры. Электроконтактные термометры могут работать в системах для поддержания постоянной (заданной) температуры от -35 до +300°С в различных промышленных, лабораторных, энергетических и других установках. Изготавливаются данные приборы по техническим условиям предприятия. В общем случае электроконтактные термометры конструктивно подразделяются на 2 вида: термометры с переменной (устанавливаемой) температурой контактирования, термометры с постоянной (заданной) температурой контактирования (так называемые термоконтакторы). Электроконтактные термометры типа ТПК с переменным контактом изготавливаются с вложенной шкалой. Шкальная пластина из стекла молочного цвета с нанесенными на нее делениями шкалы и оцифровкой позволяет проводить визуальный контроль температурных режимов в установках. Термоконтакторы изготавливаются из массивной капиллярной трубки, имеют один или два рабочих контакта, т.е. одну или две фиксированные температуры контактирования. Применяются при погружении в измеряемую среду до соединительного (нижнего) контакта. Термометры имеют магнитное устройство, с помощью которого рабочая точка контактирования изменяется в диа¬пазоне всего интервала температур. Электроконтактные термометры и термоконтакторы работают в цепях постоянного и переменного тока в безыскровом режиме. Допускаемая электрическая на¬грузка на контактах этих приборов не более 1 Вт при напряжении до 220 В и силе тока 0,04 А. Для включения в электроцепь термокон¬такторы снабжены припаянными гибкими проводниками. Термометры подключаются к цепи с помощью контактов под съемной крышкой. Цифровые Цифровые, как и любые другие термометры, – это приборы, предназначенные для измерения температуры. Достоинством цифровых термометров является то, что они обладают малыми размерами, широким диапазоном измеряемой температуры в зависимости от используемых внешних датчиков температуры. Внешние датчики температуры могут быть как термопары различных типов, так и термометры сопротивления, иметь различные формы и области применения. Например, имеются внешние датчики температуры для газообразных, жидких и твёрдых тел. Термометры цифровые представляют собой высокоточные, высокоскоростные приборы. В основе цифрового термометра лежит аналого-цифровой преобразователь, работающий по принципу модуляции. Параметры термометра в смысле погрешности измерений всецело определяются датчиками. Цифровые термометры могут применяться в бытовых целях и для контроля технологических процессов в строительстве, в том числе дорожном, а также в строительной индустрии, сельском хозяйстве, деревообрабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности. Цифровые термометры обладают памятью измерений и могут обеспечивать несколько режимов наблюдения. Конденсационные Конденсационные термометры реализуют зависимость упругости насыщенных паров низкокипящей жидкости от температуры. Поскольку эти зависимости для используемых жидкостей (хлористый метил, этиловый эфир, хлористый этил, ацетон и др.) нелинейные, следовательно, и шкалы термометров неравномерны. Однако эти приборы обладают более высокой чувствительностью, чем, например, газовые жидкостные. В конденсационных термометрах измеряют давление насыщенного пара над поверхностью жидкости, неполно заполняющей термосистему, т.к. изменение давления происходит непропорционально – приборы имеют неравномерные шкалы. Пределы измерений от -25 до 300 С. Газовые В основу принципа действия газового термометра положена зависимость между температурой и давлением термометрического (рабочего) вещества, лишенного возможности свободно расширяться при нагревании. Газовые манометрические термометры основаны на зависимости температуры и давления газа, заключенного в герметически замкнутой термосистеме. В газовых термометрах (обычно постоянного объема) изменение температуры прямо пропорционально давлению в диапазоне измеряемых температур от – 120 до 600 °С. На измерении температуры газовыми термометрами построены современные температурные шкалы. Процесс измерения заключается в приведении баллона с газом в состояние теплового равновесия с теплом, температуру которого измеряют, и в восстановлении первоначального объема газа. Газовый термометр высокой точности – довольно сложное устройство. Необходимо учитывать не идеальность газа, тепловое расширение баллона и соединительной трубки, изменение состава газа внутри баллона (сорбцию и диффузию газов), изменение температуры вдоль соединительной трубки. Достоинства: шкала прибора практически равномерна. Недостатки: сравнительно большая инерционность и большие размеры термобаллона. Спиртовые Термометр спиртовой относится к термометрам расширения и является подвидом жидкостного термометра. Принцип действия термометра спиртового основан на изменении объема жидкостей и твердых тел при измерении температуры. Таким образом, в данном термометре используется способность жидкости, заключенной в стеклянную колбочку, к расширению и сжатию. Обычно стеклянная капиллярная трубочка заканчивается шаровидным расширением, которое служит резервуаром для жидкости. Чувствительность такого термометра находится в обратной зависимости от площади поперечного сечения капилляра и в прямой – от объема резервуара и от разности коэффициентов расширения данной жидкости и стекла. Поэтому чувствительные термометры имеют большие резервуары и тонкие трубки, а используемые в них жидкости с увеличением температуры расширяются значительно быстрее, чем стекло. Этиловый спирт применяют в термометрах, предназначенных для измерения низких температур. Точность проверенного стандартного стеклянного спиртового термометра ± 0,05° С. Главная причина погрешности связана с постепенными необратимыми изменениями упругих свойств стекла. Они приводят к уменьшению объема стекла и повышению точки отсчета. Кроме того, ошибки могут возникать в результате неправильного считывания показаний или из-за размещения термометра в месте, где температура не соответствует истинной температуре воздуха. Дополнительные ошибки могут возникать из-за сил сцепления между спиртом и стеклянными стенками трубки, поэтому при быстром понижении температуры часть жидкости удерживается на стенках. Кроме того, спирт на свету уменьшает свой объем. Биметаллические Их строение основано на различии теплового расширения веществ, из которых изготовлены пластины применяемых чувствительных элементов. Биметаллические термометры используются для измерения температуры в жидких и газообразных средах, в том числе на морских и речных судах, атомных электростанциях. В общем случае, биметаллический термометр состоит из двух тонких лент металла, например медной и железной, которые при нагревании расширяются неодинаково. Плоские поверхности лент плотно прилегают одна к другой. Такая биметаллическая система скручена в спираль, один из концов этой спирали жестко закрепляется. При нагревании или охлаждении спирали ленты, изготовленные из разных металлов, расширяются или сжимаются по-разному. Следовательно, спираль или раскручивается, или туже скручивается. По указателю, который прикреплен к свободному концу спирали, можно судить о величине изменений. Примером биметаллического термометра может служить комнатный термометр с круглым циферблатом. Кварцевые Кварцевые термометры основаны на температурной зависимости резонансной частоты пьезокварца. Датчик кварцевого термометра представляет собой кристаллический резонатор, выполненный в виде тонкого диска или линзы, помещенный в герметизирующий кожух, заполненный для лучшей теплопроводности гелием при давлении около 0,1 мм РТ. Ст. (диаметр кожуха составляет 7-10 мм). В центральной части линзы или диска нанесены золотые электроды возбуждения, а держатели (выводы)располагаются на периферии. Точность и воспроизводимость показаний определяются главным образом изменением частоты и добротностью резонатора, понижающейся при эксплуатации вследствие развития микротрещин от периодического нагрева и охлаждения. Измеряемая схема кварцевого термометра состоит из датчика, включенного в цепь положительной обратной связи усилителя, и частотомера. Существенным недостатком кварцевых термометров является их инерционность, составляющая несколько секунд, и нестабильность работы при температурах выше 100 С из-за возрастающей невоспроизводимости. Возврат к списку

Как правильно пользоваться электронным градусником

Каждый человек знаком с таким измерительным оборудованием, как градусник. Применятся он для того, чтобы контролировать уровень температуры. Например, во время заболевания или при отслеживании дня наступления овуляции у женщин. Поэтому дома всегда должен быть термометр. На смену ртутным термометрам приходят электронные градусники. Прежде чем покупать данное оборудование, необходимо рассмотреть все его положительные и отрицательные качества, а также особенности измерения температуры подмышкой, ректально, во рту.

Ртутный и электронный термометр

Особенности электронного градусника

Современные термометры отличаются наличием специального датчика, который располагается на узкой части градусника. После того как пройдет измерение температуры, результат будет отображен на дисплее в виде цифр. Поэтому второе название прибора — цифровой градусник.

При выборе электронного прибора стоит обратить внимание на его сильные и слабые стороны. К положительным качествам относятся:

1. Безопасность. В нем отсутствует ртуть, поэтому он не может причинить вред здоровью. Подходит для использования как взрослым, так и детям любого возраста.
2. Универсальность. Электронным термометром можно измерить температуру различными методами. Например, орально, ректально, в подмышечной впадине, локтевом сгибе или в паху.
3. Скорость. Процедура обычно не занимает много времени. В среднем для получения достоверных данных тратится около 30-60 секунд.
4. Комфорт. Об окончании процесса измерения температуры можно узнать по звуковому сигналу, который издаст прибор.
5. Простота. Результат измерения будет выведен на специальный дисплей. Человеку достаточно будет просто посмотреть на табло.
6. Экономичность. Прибор самостоятельно отключится через несколько минут после использования. Это поможет сэкономить батарейку.

Рынок заполнен различными медицинскими термометрами, которые могут оснащаться дополнительными функциями. К самым востребованным и популярным относятся:

• наличие встроенной памяти. То есть прибор автоматически хранит последние показатели, что поможет человеку проводить анализ изменения собственной температуры тела. Некоторые модели запоминают до 30 измерений;
• водонепроницаемый корпус. Данная функция позволяет молодым мамам измерять не только температуру тела новорожденного ребенка, но также определять степень нагрева воды, которая будет использоваться для купания;
• переключение шкалы с измерительной системы Цельсия на Фаренгейт;
• подсветка дисплея. Это поможет увидеть показания термометра даже ночью, не вставая с постели для включения света;
• смена наконечника.

Чтобы маленькие детки не боялись мерить температуру, производители разработали специальные градусники. Они выглядят в форме игрушек или окрашены в яркие цвета. Для новорожденных можно приобретать термометры в виде сосок. Они значительно упрощают процедуру измерения температуры.

Детские термометры

Помимо положительных качеств оборудование также имеет несколько отрицательных моментов. Среди них:

1. Некоторые модели боятся влаги, поэтому их нельзя мочить.
2. Электронный градусник нужно держать обычно несколько минут после звукового сигнала. Это не очень удобно, так как следует засекать дополнительное время.
3. Стоимость хорошего электронного прибора несколько выше, чем у ртутного термометра.

Кроме этого, при покупке прибора для новорожденного, помните, что использовать его можно только до того момента, пока не появятся первые зубки.

Чтобы данные получились максимально точными и правильными, в обязательном порядке необходимо соблюдать все указания и советы производителя, которые указаны на упаковке оборудования и в прилагаемой инструкции.

Упаковка

Как пользоваться электронным градусником?

Чтобы получить правильные данные, необходимо правильно использовать оборудование. При этом следует соблюдать некоторые правила:

1. Датчик на термометре должен плотно прилегать к телу.
2. Самые точные результаты получаются при ректальном или оральном измерении.
3. Данные можно оценить только после того, как прибор издаст определенный звуковой сигнал. Если измерения происходят в подмышечной впадине, то рекомендуется подержать термометр после этого около 2-3 минут.
4. При измерении температуры орально, нельзя перед этим есть и пить.
5. Не рекомендуется проводить измерения в подмышечной области после принятия ванны и других водных процедур.

На правильность измерения температуры также влияют батарейки. Обычно один комплект служит от 2 до 5 лет. В то время когда они начнут садиться, термометр может начать неправильно показывать температуру тела. Поэтому батарейки рекомендуется регулярно менять.

Батарейка электронного термометра

Как мерить температуру различными методами с помощью электронного градусника?

Есть несколько способов, как можно пользоваться электронным градусником:

• орально;
• ректально;
• в подмышечной впадине.

Использование электронного градусника не только гораздо удобнее, но и безопаснее. Если температура измеряется во рту или подмышке, алгоритм действий практически не отличается от применения ртутного термометра. Но есть и специфические особенности. Прежде всего к ним относится время, через которое можно получить точный результат. Оно зависит от вида градусника, а также от производителя. Обычно для этого есть инструкция, в которой указано, через сколько можно смотреть результат. У большинства моделей этот промежуток времени составляет от 30 секунд до 1 минуты. Но на практике происходит несколько иначе. Если измерения проводятся в подмышечной области, то после звукового сигнала необходимо еще подождать около 2-3 минут, не доставая термометр. Только по истечении этого срока можно оценить результат.

Читайте также: преимущества и недостатки термометра без ртути.

Измерения в подмышечной области

При оральном измерении температуры верные показания на табло появятся сразу после звукового сигнала.

Оральный метод измерения температуры

Самые правильные и объективные данные получаются при замерах через прямую кишку. Там температура максимально близка к показаниям внутренних органов. Этот способ используйте при болезнях прямой кишки, а также нарушениях пищеварительной системы. Кроме этого, женщины, планирующие беременность, определяют таким методом дни овуляции. Чтобы получить точные показания, необходимо соблюдать несколько простых правил:

1. Кончик термометра перед введением в прямую кишку смазывается вазелином или маслом.
2. Взрослый человек должен занять позу лежа на боку, маленького ребенка следует уложить на животик.
3. Включить градусник и дождаться, когда на дисплее появится старт к началу проведения процедуры. У разных производителей он может отличаться, поэтому перед применением обязательно нужно полностью ознакомиться с инструкцией.
4. Ввести термометр в прямую кишку не более чем на 3 см и удерживать его в таком положении между прямым средним и указательным пальцем.
5. Плотно сжать ягодицы во время определения температуры. Это поможет предотвратить попадание холодного воздуха.
6. Обычно процедуру по времени занимает от 1 до 2 минут.

Человек во время ректального измерения температуры не должен вставать или совершать любые движения. Также запрещается резко вводить прибор в прямую кишку.

После того как процесс будет закончен, термометр следует продезинфицировать специальным раствором.

Обзор популярных моделей

Сегодня на полках в магазинах представлено огромное количество различных моделей цифровых термометров. Выбирать их можно, основываясь на отзывы о производителе, стоимости или наличию различных опций. К самым популярным относятся:

1. 1. Gamma T-50. Разработан для детей и взрослых. Оборудование обладает встроенной памятью и может сохранять последние значения. Есть автоотключение, которое экономит батарейку. Время измерения температуры составляет 1 минуту.

      Gamma T-50

1. Thermoval Basic. Градусник является влагонепроницаемым и может сохранять в своей памяти последний результат. Заряда 1 батарейки хватает на 3 000 замеров.

   Thermoval Basic

2. Chicco Digi light. Детский градусник обладает ярким внешним видом и гибким носиком, на конце которого размещается датчик. Плюсом данного оборудования является встроенная подсветка дисплея, а также звуковой сигнал. Кроме этого, у прибора в комплекте идет защитный футляр.

Chicco Digi light

Для молодых родителей отличными вариантами станут такие электронные градусники, как Little Doctor LD-303 и Microlife MT 1751. Они выполнены в форме соски. Чтобы произвести замеры, необходимо дать ее ребенку. Он сосет эту соску несколько минут, после чего результат будет отображен на специальном дисплее.

Детские градусники-соски

“Ртутный градусник все равно точнее”: почему это уже не работает?

Читайте в этой статье:

1. Опасные ртутные термометры
2. Плюсы ртутных термометров
3. Насколько точны электронные модели?
4. Почему сейчас выбирают электронные градусники?
5. Альтернатива: инфракрасное измерение
6. Как выбрать подходящий градусник?
   

В Европе несколько лет назад отказались от использования ртутных термометров. Этот вопрос также периодически рассматривается и в странах СНГ. Между тем у каждого вида градусников есть свои поклонники и противники, точно так же, как у ртутных и электронных устройств есть свои плюсы и минусы.

Опасные ртутные термометры

Главная претензия к ртутным термометрам – их повышенная опасность. Обычно если он разбивается в доме, ртуть затекает в щели на полу, под плинтус, и убрать ее оттуда уже очень сложно. Вещество настолько опасно, что в такой ситуации приходится обращаться в МЧС, изолировать из помещения и детей, и взрослых. Если ртуть попадает на одежду, ее обязательно нужно выбросить, а все поверхности, на которых находилась хотя бы мельчайшая частичка содержимого градусника, требуют специальной обработки.

Каждый ртутный термометр содержит около двух грамм ртути. Такого количества достаточно для отравления взрослого человека, не говоря уже о детях. Пары ртути ядовиты, и при этом не имеют запаха или цвета. 

Проблемы возникают также и с утилизацией не поврежденных ртутных градусников. Выбрасывать его категорически запрещается, за это предусмотрены серьезные штрафы. Доставить прибор к месту утилизации нужно самостоятельно, если он не был поврежден. К слову, отказ европейских стран от ртутных градусников связан еще и с тем, что утилизация ртути обходится государству достаточно дорого.

Плюсы ртутных термометров

Ради справедливости стоит отметить, что у ртутных термометров определенно есть свои плюсы:

• Высокая точность – погрешность обычно не больше 0,1 градуса;
• Длительный срок службы;
• Доступная цена.

Помимо наличия ртути, недостатком таких приборов можно считать и долгий процесс измерения температуры. Для получения точного результата потребуется около 5 минут.

Насколько точны электронные модели?

Нередко можно услышать, что электронные термометры уступают ртутным в точности. Однако ни одно исследование этого пока не подтвердило: погрешность может составлять тех же 0,2 градуса, что и у ртутных приборов. Однако, стоит помнить, что при измерении следует соблюдать некоторые правила. Например, измеряя температуру в подмышечной впадине, нужно:

• проверить состояние батареек;
• поместить наконечник градусника точно в подмышечную ямку;
• обеспечить полный контакт прибора с кожей, плотно прижав руку к туловищу;
• использовать термометр точно так, как описано в инструкции.

При использовании электронного термометра нужно соблюдать длительность измерения, рекомендованную производителем.

Почему сейчас выбирают электронные градусники?

Помимо точности, электронные термометры имеют и другие преимущества:

1. Ударопрочность – если прибор упадет на пол, ни ему, ни окружающим людям ничего не грозит.
2. Измерения занимают меньше времени, чем ртутным термометром.
3. Можно выбрать температурную шкалу (по Цельсию или Фаренгейту).
4. Многие модели способны запоминать последние значения последних измерений.
5. Результат отображается на дисплее, который может подсвечиваться.
6. Не надо засекать время измерения, в нужный момент прибор подаст звуковой сигнал.
7. Для малышей есть термометры в виде соски, для ребят постарше – со специальным дизайном.

Электронные термометры отличаются повышенной безопасностью, поскольку не содержат ни ртути, ни стекла. Гибкий водонепроницаемый наконечник делает измерение более удобным, его можно продезинфицировать. Градусник можно использовать для измерений в подмышечной впадине, а также определения температуры ректально или орально.

Если прибор долго не используется, он отключится автоматически, что позволит сэкономить заряд батареек. Многие модели могут подавать специальный сигнал, если температура выходит за пределы нормы.

Альтернатива: инфракрасное измерение

Отдельный вид электронных устройств для измерения температуры – инфракрасные термометры. Такие приборы измеряют инфракрасное излучение, исходящее от тела человека, а затем переводит полученные данные в градусы. Чаще всего градусники этого типа используются для измерения температуры, когда контакт с кожей не желателен, например, когда нужно проверить состояние спящего ребенка, не разбудив его. Такое измерение проводится довольно быстро и занимает несколько секунд.

На точность измерений в этом случае могут повлиять внешние факторы, например, температура окружающего воздуха или преграды на пути прохождения луча (например, волосы, испарина на лбу, наличие косметики на лице и тд). Тем не менее, приборы считаются достаточно точными, а их погрешность невелика. 

Но стоит помнить о правилах измерения температуры, а также то, что в разных частях тела и при измерении различными термометрами, шкалы сравнения будут отличаться.

Как выбрать подходящий градусник?

Измерять температуру можно различными приборами. Однако, наиболее современным и безопасным вариантом считаются электронные термометры. Они не содержат опасных элементов в отличие от ртутных аналогов, и дают не менее точные результаты. Если в семье есть маленькие дети, стоит иметь под рукой удобный инфракрасный термометр для бесконтактных измерений.

Действительно ли врут электронные термометры?

Тема: можно ли верить электронным термометрам назрела давно. Лет двадцать назад никаких вопросов касательно измерения температуры тела не было. Был замечательный ртутный градусник – очень точный, не требующий периодической юстировки и поверки, имеющий возможность жидкостной обработки, простой и удобный. Если бы не два но: стекло и ртуть. Из-за чего его собственно и запретили. Но до сих пор ртутный стеклянный градусник у населения нашей страны является эталоном точного измерения температуры тела.

Сейчас в аптеках предлагается огромный ассортимент электронных термометров. Но население им не особенно верит. Покупают их больше из-за необходимости и невозможности замены. И почти каждая семья имеет на всякий случай старый добрый ртутный градусник, которому верит безоговорочно и с которым сравнивает показания электронного термометра.

К сожалению, из-за непонимания причины в разности показаний ртутного градусника и электронного термометра люди делают неправильные  выводы, которые могут привести к печальным последствиям. В Интернете есть множество публикаций, в которых люди далёкие от теории измерений дают просто чудовищные советы и объяснения. Например такое: прибавляйте к показаниям термометра 0,6 ^оС и получите правильный результат.

Итак, перейдём к существу вопроса. Электронный термометр – это современный микропроцессорный прибор, в котором чувствительным элементом является чаще всего термистор, расположенный в металлическом наконечнике зонда. При нагреве зонда и металлического наконечника, нагревается термистор, его сопротивление меняется, схема термометра преобразует сопротивление в значение температуры, которое выводится на дисплей. Каждый электронный термометр при выпуске с производства проходит стадии юстировки и поверки. Т.е. оснований не верить точности измерения термометра нет. Электронные термометры – это точные приборы. Так в чём же дело? Дело в методе измерений и в правильности его применения.

Изготовители тоже виноваты в том, что люди неправильно используют их изделия и получают в результате неправильные значения. В погоне за конкурентными преимуществами изготовители рекламируют свои изделия как очень быстрые, измеряющие температуру за 1 минуту, 40 секунд и даже за 20 секунд. Других параметров, по которым можно было бы конкурировать, в электронном термометре просто нет. Запомните, время измерения, приведённое на упаковке термометра и в паспорте относится к оральному методу измерения (во рту). Почти весь мир измеряет температуру именно во рту. И это очень правильно. Но в России температуру меряли всегда аксиллярным методом (в подмышечной впадине).

Почему все думают, что в подмышечной впадине температура всегда должна быть равна 36,6^оС? Поднимите руки и подержите их так. Температура явно уменьшится. А ведь мы двигаемся, машем руками и так далее. Если мы крепко прижмём руку к туловищу, то через некоторое время, минут через 3…5 температура действительно установится на уровне 36,6 С. И если вы после этой процедуры установите термометр, то почти наверняка получите правильное значение.

Что получается на самом деле? Человек устанавливает в подмышечную впадину термометр, имеющий очень маленькую инерционность. Термометр быстро нагревается до температуры в подмышечной впадине и как только скорость изменения температуры термометра станет менее установленной производителем, звучит сигнал об окончании измерений. Но температура в подмышечной впадине к этому моменту ещё не установилась! В результате человек видит на индикаторе вместо привычных 36,6^оС температуру скажем 35,8^оС, в сердцах выкидывает электронный термометр и идёт за ртутным градусником. Запомните, время измерения в подмышечной области практически не зависит от инерционности термометра и определяется только временем нагрева этой самой области, а значит время измерения одинаково, что для ртутного градусника, что для электронного термометра и равно 5…10 минут.

Но есть электронные термометры, которые после сигнала заканчивают измерения. Такие термометры для аксиллярного метода использовать нельзя!

Есть ещё одна причина, из-за которой температура в подмышечной впадине вначале измерения уменьшается. Причина в самом термометре и особенно в металлическом наконечнике. Когда мы устанавливает термометр, металлический наконечник забирает очень много тепла на свой нагрев и температура тела вблизи него сильно охлаждается. К этому добавляется физиологический процесс защиты организма от переохлаждения, в результате которого в зоне охлаждения сужаются кровеносные сосуды и затрудняется отвод тепла от тела на нагрев термометра. В результате время набора температуры до 36,6^оС в подмышечной впадине ещё больше увеличивается. Какой отсюда вывод? Не ведитесь на рекламу о быстром измерении температуры. Лучше купите недорогой термометр и им правильно измеряйте температуру. Прижмите руку к туловищу на время примерно 5 мин., установите термометр и ещё подержите руку 1…5 минут. Полученное значение будет правильным!

Новейший российский электронный термометр, который точно не врет!

Цифровые термометры

, как работает цифровой термометр

ЖЕНЕВА, Огайо, 5 марта 2019 г.

Как работают цифровые термометры?

Раньше термометры были простыми.

Во-первых, это была стеклянная трубка , наполненная жидкостью , которая расширялась при повышении температуры. Мы все понимали, как это работает. Затем появились биметаллические термометры . Они были сделаны из многослойной ленты из двух металлов с разными коэффициентами расширения, сформированной в катушку.Когда катушка была нагрета, металл расширился, и катушка немного раскрутилась. Это движение используется для перемещения стрелки, указывающей на температуру. Это простая концепция, которую также понимает большинство людей.

Самые ранние наблюдения за температурой в мире: Сеть Медичи (1654–1670) – научный деятель на сайте ResearchGate.

Сегодня лучшие термометры цифровые , как по скорости, так и по точности. Тем не менее, большинство людей не знают, как работает цифровой термометр.

Новинка в области цифровых термометров – цифровой термометр с регистрацией данных TEGAM 931B

Это краткий обзор работы цифровых термометров.

Все начинается с датчика . В отличие от жидкостного термометра и биметаллического термометра, цифровому термометру нужен датчик.

Сегодня используются 4 популярных датчика :

1. Термопары
2. Температурные датчики сопротивления (RTD или PT100)
3. Термисторы
4. Твердотельные датчики

Все эти датчики изменяют напряжение, ток или сопротивление при изменении температуры.Это «аналоговых» сигналов в отличие от цифровых сигналов. (Подробнее об этом позже.)

Чтобы понять, как работает цифровой термометр, вам необходимо знать, как работает датчик. Не вдаваясь в подробности, каждый из этих датчиков имеет свой аналоговый выход.

• Термопара имеет самогенерируемый сигнал в мВ, который пропорционален разнице температур между двумя ее концами.
• RTD – это резистор, сопротивление которого изменяется почти линейно с температурой .
• Термистор – это резистор, которого изменяет свое сопротивление нелинейным образом в зависимости от температуры.
• Твердотельный датчик требует внешнего питания и излучает небольшое линейное напряжение , пропорциональное температуре.

Термометр должен возбуждать и измерять «сигнал» от датчика. Каждый метод отличается, но результатом является электрический сигнал, пропорциональный температуре.

Цифровой термопарный термометр

Цифровой термометр с термопарой требует двух измерений для определения температуры.Во-первых, у него есть датчик для измерения температуры в месте подключения термопары – это известно как «компенсация холодного спая» (CJC). Во-вторых, он измеряет сигнал в мВ от термопары. Чтобы определить температуру на конце, удаленном от термометра, он вычитает температуру CJC из сигнала горячего конца и затем преобразует это напряжение в температуру.

Цифровой термометр RTD

Цифровой термометр RTD – это, по сути, омметр. Он измеряет сопротивление датчика.Для этого он прикладывает к датчику очень малое напряжение возбуждения или ток и измеряет напряжение на датчике. 4-проводное соединение часто используется для минимизации ошибок измерения – 2-проводное соединение для передачи возбуждения, 2-проводное соединение для измерения напряжения на датчике. Очень точные системы также меняют полярность возбуждения и усредняют два показания для устранения индуктивного, емкостного и термопарного эффектов. Некоторые также используют импульс возбуждения, чтобы минимизировать саморазогрев датчика из-за мощности возбуждения.

Цифровой термисторный термометр

Цифровой терморезисторный термометр подает на термистор напряжение или ток возбуждения. Поскольку изменение сопротивления термистора велико по сравнению с сопротивлением проводов, термистор обычно имеет двухпроводное соединение. Возбуждение преобразуется термистором в сигнал напряжения, а затем термометр преобразует измеренное напряжение в температуру.

Цифровой твердотельный термометр

Цифровой твердотельный термометр подает ток возбуждения на датчик и измеряет линейный (мВ / °) сигнал от датчика.

Теперь у нас есть термометр , который настраивает датчик и выполняет электрические измерения его выходного сигнала. Этот сигнал, напряжение или сопротивление, является аналоговым сигналом . В термометре этот сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь ( аналогово-цифровой ). Преобразователь A в D преобразует аналоговый сигнал в серию импульсов ( цифровой сигнал ). Теперь сигнал в цифровом мире. В цифровом мире сигнал сопоставляется с кривыми сопротивления датчика, добавляется CJC для термопары, и цифровой сигнал отправляется на привод дисплея, который преобразует сигнал температуры в сигнал для включения определенных сегментов дисплея, чтобы что вы, человек, можете «читать» определенную фактическую температуру.

Точность цифрового термометра в основном определяется как аналоговым, так и цифровым измерениями. Точность возбуждения и погрешности измерения плюс любые погрешности из-за изменения температуры окружающей среды в аналоговом и цифровом мире, погрешность аналого-цифрового преобразователя и точность уравнений аппроксимации кривой, используемых для соответствовать точному изгибу датчика.

• Термометр RTD использует уравнение Каллендара-Ван Дюзена , которое описывает взаимосвязь между сопротивлением платинового датчика сопротивления (RTD) и температурой.
• Термометр термопары использует таблицы термопар или полиномы, опубликованные ASTM.
• Термисторные термометры используют таблиц или полиномов, предоставленных поставщиком датчика.
• Твердотельные термометры получают линейный сигнал мВ /, поэтому требуется n o дополнительное цифровое преобразование . Однако точность этого сигнала зависит от точности возбуждения, аналого-цифрового преобразователя и внутренней погрешности датчика.

Закрытие

Теперь у вас есть обзор всей обработки сигналов, происходящей внутри цифрового термометра. Понимание того, как взаимодействуют датчик и термометр, должно помочь вам правильно установить датчики и провести наилучшие измерения.

Ресурсы TEGAM для цифровых термометров

Свяжитесь с TEGAM, если у вас возникнут вопросы или вопросы, или для того, чтобы запланировать бесплатную демонстрацию наших цифровых гермометров.

Как работают термометры | Сравниваемые типы термометров

Как работают термометры | Типы сравниваемых термометров Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 22 декабря 2020 г.

Тебе сегодня жарко, или это только мне? И как мы могу сказать? Если я скажу, что сегодня жарче, чем вчера, и вы не согласны, как мы можем разрешить спор? Один простой способ – измерить температуру с помощью градусника в оба дня и сравните показания. Термометры – это простые научные инструменты, основанные на идее, что металлы изменяются. их поведение очень точное по мере того, как они нагреваются (получают больше тепловой энергии). Давайте подробнее рассмотрим, как работают эти удобные гаджеты.

Фото: Вот это я называю холодом! Этот круговой (стрелочный) термометр показывает температуру внутри моей морозильной камеры: около -30 ° C (внутренняя шкала) или -25 ° F (внешняя шкала). Это точно такая же температура, но измеряется двумя немного разными способами.

Жидкостные термометры

Фотография: Этот термометр содержит красную жидкость на спиртовой основе и имеет шкалу Цельсия (слева) и шкалу Фаренгейта (справа). Текущая температура составляет около 22 ° C или около 72 ° F.Шкала Фахенгейта названа в честь немецкого физика Даниэля Фаренгейта (1686–1736), который сделал первый ртутный термометр в начале 18 века. Шкала Цельсия названа в честь разработавшего ее шведского ученого Андерса Цельсия (1701–1744).

Самые простые термометры действительно просты! Они просто очень тонкие стеклянные пробирки, наполненные небольшим количеством серебристой жидкости (обычно ртуть – довольно специальный металл, жидкий при обычных, повседневных температурах). Когда ртуть нагревается, она расширяется (увеличивается в размерах) на величину это напрямую связано с температурой.Так что если температура увеличивается на 20 градусов, ртуть расширяется и поднимается по шкале вдвое больше, чем если бы повышение температуры всего на 10 градусов. Все, что нам нужно сделать, это отметить шкалу на стекле, и мы сможем легко определить температуру.

Как определить масштаб? Делаем градусы Цельсия (по Цельсию) термометр – это просто, потому что он основан на температуре льда и кипяток. Они называются двумя неподвижными точками. Мы Знайте, что лед имеет температуру, близкую к 0 ° C, а вода кипит при 100 ° C.Если мы окунем термометр в лед, то увидим, где уровень ртути достигает и отмечает самую низкую точку на нашей шкале, которая будет примерно 0 ° C. Аналогично, если мы окунем термометр в кипятка, мы можем подождать, пока поднимется ртуть, а затем сделать отметка, эквивалентная 100 ° C. Все, что нам нужно сделать, это разделить шкала между этими двумя фиксированными точками на 100 равных шагов («санти-градус» означает 100 делений) и, привет, у нас есть рабочий градусник!

Фото: Спиртовые термометры.Как вы можете видеть по красным линиям рядом с шкалами, эти исторические термометры Dr Pepper от Dublin Bottling Works и W.P. Музей Клостера в Дублине, штат Техас, также содержит алкоголь. Фото Кэрол М. Хайсмит. Предоставлено: Коллекция фотографий Лиды Хилл Техас в американском проекте Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Ртуть или алкоголь?

Не во всех жидкостных термометрах используется ртуть. Если линия, которую вы видите на своем градуснике, красный, а не серебристый, как на картинке, ваш термометр наполненный жидкостью на спиртовой основе (например, этанолом).Какая разница? Ртуть токсична, хотя совершенно безопасно, если он запечатан внутри термометра. Однако если стеклянная трубка ртутного термометра происходит разрушение, что потенциально подвергает вас воздействию ядовитой жидкости внутри него. По этой причине спиртовые термометры обычно безопаснее, и они могут также может использоваться для измерения более низких температур (поскольку спирт имеет более низкую точку замерзания чем ртуть; это около -114 ° C или -170 ° F для чистого этанола по сравнению с примерно -40 ° C или -40 ° F для ртути).

Рекламные ссылки

Термометры циферблатные

Однако не все термометры работают таким образом. Тот, что показан в нашем На верхнем фото есть металлический указатель, который перемещается вверх и вниз по круговой шкала. Откройте один из этих термометров, и вы увидите указатель монтируется на свернутом в спираль куске металла, называемом биметаллической полосой, которая предназначена для расширения и изгиба при ее становится горячее (см. нашу статью о термостатах, чтобы узнать, как это работает). Чем выше температура, тем больше расширяется биметаллическая полоса и тем сильнее она прижимает указатель вверх по шкале.

Иллюстрация: Как работает циферблатный термометр: это механизм, который приводит в действие типичный циферблатный термометр, проиллюстрированный в патенте Чарльза В. Патнэма от 1905 года. Вверху мы видим обычную стрелку и циферблат. Нижнее изображение показывает, что происходит вокруг спины. Биметаллическая полоска (желтого цвета) плотно свернута и прикреплена как к корпусу термометра, так и к стрелке. Он состоит из двух соединенных вместе разных металлов, которые при нагревании расширяются в разной степени.При изменении температуры биметаллическая полоса более или менее изгибается (сжимается или расширяется), а прикрепленный к ней указатель перемещается вверх или вниз по шкале. Произведение искусства из патента США 798211: термометр любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Фото: Вот свернутая в спираль биметаллическая полоса настоящего циферблатного термометра (термометр морозильной камеры на нашем верхнем фото). Легко увидеть, как это работает: если повернуть стрелку рукой в ​​сторону более низких температур, спиральная полоска затянется; поверните указатель в другую сторону, и полоска ослабнет.

Термометры электронные

Одна проблема с ртутными и циферблатными термометрами заключается в том, что они при этом реагировать на перепады температуры. Электронный У термометров такой проблемы нет: вы просто касаетесь зондом термометра объект, температуру которого вы хотите измерить, и цифровой дисплей дает (почти) мгновенное считывание температуры.

Фото: Электронный медицинский термометр 2010 г. Ставите металлический зонд. у вас во рту или где-нибудь еще на вашем теле и считайте температуру на ЖК-дисплее.

Электронные термометры работают совершенно иначе, чем механические, использующие ртутные линии или вращающиеся указатели. Они основаны на идее, что сопротивление куска металла (легкость, с которой течет электричество через него) изменяется при изменении температуры. По мере того, как металлы становятся горячее, атомы внутри вибрируют сильнее по ним, электричеству труднее течь, и сопротивление возрастает. Точно так же, когда металлы остывают, электроны движутся более свободно, и сопротивление идет вниз.(При температурах, близких к абсолютному нулю, минимальной теоретически возможной температуре -273,15 ° C или -459,67 ° F, сопротивление полностью исчезает в результате явления, называемого сверхпроводимость.)

Электронный термометр работает, подавая напряжение на металлический зонд и измерение силы тока, протекающего через него. Если вы опускаете зонд в кипящую воду, тепло воды делает электричество проходит через зонд с меньшей легкостью, поэтому сопротивление на точно измеримую величину. Микрочип внутри термометра измеряет сопротивление и преобразует его в измерение температуры.

Фото: Термометр электрического сопротивления 1912 года: Этот пример термометра сопротивления мостового типа был построен Лидсом и Нортрупом. и используется для измерения температуры в Национальном бюро стандартов США. (ныне NIST) в начале 20 века. Несмотря на его коренастый и неуклюжий вид, его точность составляет 0,0001 градус. Фото любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий цифровых коллекций, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

Основным преимуществом таких термометров является то, что они могут мгновенное считывание в любой температурной шкале, которую вы например, по Цельсию, по Фаренгейту или как там.Кроме одного из их недостатков в том, что они измеряют температуру от от момента к моменту, поэтому цифры, которые они показывают, могут довольно сильно колебаться резко, иногда затрудняя получение точных показаний.

В прецизионных электрических термометрах, известных как термометры сопротивления, используются четыре резистора, расположенных по ромбовидной схеме, называемой мостом Уитстона. Если три резистора имеют известные значения, сопротивление четвертого легко рассчитать. Если четвертый резистор выполнен в виде датчика температуры, такую ​​схему можно использовать как очень точный термометр: вычисляя его сопротивление (по его напряжению и току) позволяет нам рассчитать его температуру.

Измерение экстремальных температур

Если вы хотите измерить что-то слишком горячее или холодное для обычного термометра. ручка, понадобится термопара: хитрый прибор который измеряет температуру путем измерения электричества. И если вы не можете подойти достаточно близко, чтобы использовать даже термопару, можно попробовать пирометр, своего рода термометр, который определяет температуру объекта по электромагнитное излучение, которое он испускает.

Что такое температурная шкала?

Фото: Температурные шкалы линейны: определенное повышение температуры всегда перемещает вас на одно и то же расстояние вверх по шкале.Это не означает, что термометры должны быть прямыми, как линейки: это означает, что каждое деление температурной шкалы занимает точно такое же пространство (или, если хотите, ртутный, стрелочный или другой индикатор температуры должен двигайтесь так далеко, чтобы обозначать каждое новое деление при повышении или понижении температуры). Этот циферблатный термометр от газового котла показывает температуру вашего центрального отопления в градусах Цельсия с помощью круговой (но все же линейной) шкалы.

Для термометра не обязательно должны быть нанесены шкала или цифры.Представьте себе, если вы были на необитаемом острове и наткнулись на старый градусник на песке с шкала и цифры стерлись, но в остальном работает нормально. Вы все еще можете использовать это получить представление о температурах. Вы могли бы использовать это очень грубо, чтобы сказать такие вещи, как: «Уровень ртути примерно на полпути, что выше, чем он был вчера, поэтому сегодня должно быть жарче».

Лучше всего поставить свою шкалу на термометр. Во-первых, вам нужно найти что-то действительно холодное (например, кусок льда), поместите термометр на нем и поцарапайте стекло, чтобы отметить уровень ртути.Тогда ты мог бы сделать то же самое чем-нибудь горячим (кипятком) и еще раз отметьте уровень ртути. Мы называем это два опорных уровня температуры фиксированных точек. Чтобы сделать шкалу термометра, все, что нам нужно сделать, это разделить расстояние между двумя фиксированные точки на множество секций одинаковой длины. Вот как по Цельсию термометр получил свое название: у него 100 («центовых») секций («градаций») между неподвижные точки льда и пара. Какие бывают разные температурные шкалы и как они проработаны?

Масштаб	Фиксированная точка (и)
Фаренгейт	Первоначально 32 ° F (тающий лед в соли) и 96 ° F (определение температуры тела Даниэля Фаренгейта).
Цельсия	0 ° C (точка замерзания воды) и 100 ° C (точка кипения воды).
Кельвин	Определяется в соответствии с тройной точкой воды (где твердое тело, жидкость и пар находятся в равновесии), которая составляет 273,16 К.
ITS-90 (Международная температурная шкала)	Использует множество различных точек в разных частях своего диапазона.Видеть ИТС-90 подробнее Детали.

Как сравнивать градусы Цельсия и Фаренгейта?

Вы, наверное, знаете, как преобразовать температуру Цельсия в градусы Фаренгейта: умножьте на 9/5 (или 1,8), а затем добавьте 32. Чтобы преобразовать По Фаренгейту на Цельсию вы делаете обратное: вычитаете 32 и умножаете на 5/9 (или делите на 1,8, что одно и то же). Когда вы слышите, как в прогнозах погоды указываются температуры по Цельсию и их эквиваленты по Фаренгейту, вы можете почувствовать, что связь между ними немного странная и сбивающая с толку, потому что они кажутся такими разными.Но если вы нанесете их на диаграмму (как показано ниже), вы увидите, что обе шкалы абсолютно линейны, и каждое повышение температуры, которое добавляет еще 10 ° C, добавляет 18 ° F.

Диаграмма

: шкала температуры Цельсия показана синим цветом, а шкала Фаренгейта – красным цветом. Каждая точка на диаграмме показывает два эквивалентных измерения для определенной температуры, например, 20 ° C. равно 68 ° F. Обе шкалы явно линейны: увеличение на 10 ° C равно увеличению на 18 ° F.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги для младших читателей

• Как мы измеряем температуру? Криса Вудфорда. Гарет Стивенс, 2013 / Blackbirch, 2005. Одна из моих собственных книг для юных читателей (7–9 лет). Акцент здесь делается на температуре как на практической, повседневной форме математики.
• градусов по Фаренгейту, Цельсию и их температурные шкалы Йоминг С. Лин. PowerKIDS Press / Розен, 2012.Историческое введение, в котором рассказываются истории Даниэля Фаренгейта и Андерса Цельсия наряду с практическим измерением температуры.
• Измерь! Температура Кейси Рэнд. Raintree, 2010. Базовое введение для детей в возрасте от 7 до 9 лет, включающее некоторые темы, связанные с погодой и изменением климата.
• Температура: нагревание и охлаждение Дарлин Р. Стилле. Picture Window Books, 2004. Альтернативное 24-страничное введение для читателей чуть младше.
• Термометры Адель Ричардсон.Capstone, 2004. 32-страничное введение, охватывающее те же темы, что и эта статья, но для более молодых читателей (в возрасте 6–8 лет или около того).

Книги для старших читателей

• Изобретение температуры: измерение и научный прогресс Хасок Чанг. Oxford University Press, 2004. История о том, как люди научились измерять температуру термометрами. Достаточно философская и научная книга, но тем не менее вполне читаемая.
• Измерение температуры Л. Михальски.Wiley, 2001. Подробное руководство по точным измерениям температуры для ученых и инженеров.
• Принципы и методы измерения температуры Томас Дональд МакГи. Wiley-IEEE, 1988. Подробный (почти 600 страниц) учебник, охватывающий температурные шкалы и все виды датчиков температуры, включая пирометры, термисторы и термопары.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Термометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/thermometer.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают термометры | Сравниваемые типы термометров

Как работают термометры | Типы сравниваемых термометров Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 декабря 2020 г.

Тебе сегодня жарко, или это только мне? И как мы могу сказать? Если я скажу, что сегодня жарче, чем вчера, и вы не согласны, как мы можем разрешить спор? Один простой способ – измерить температуру с помощью градусника в оба дня и сравните показания.Термометры – это простые научные инструменты, основанные на идее, что металлы изменяются. их поведение очень точное по мере того, как они нагреваются (получают больше тепловой энергии). Давайте подробнее рассмотрим, как работают эти удобные гаджеты.

Фото: Вот это я называю холодом! Этот круговой (стрелочный) термометр показывает температуру внутри моей морозильной камеры: около -30 ° C (внутренняя шкала) или -25 ° F (внешняя шкала). Это точно такая же температура, но измеряется двумя немного разными способами.

Жидкостные термометры

Фотография: Этот термометр содержит красную жидкость на спиртовой основе и имеет шкалу Цельсия (слева) и шкалу Фаренгейта (справа).Текущая температура составляет около 22 ° C или около 72 ° F. Шкала Фахенгейта названа в честь немецкого физика Даниэля Фаренгейта (1686–1736), который сделал первый ртутный термометр в начале 18 века. Шкала Цельсия названа в честь разработавшего ее шведского ученого Андерса Цельсия (1701–1744).

Самые простые термометры действительно просты! Они просто очень тонкие стеклянные пробирки, наполненные небольшим количеством серебристой жидкости (обычно ртуть – довольно специальный металл, жидкий при обычных, повседневных температурах).Когда ртуть нагревается, она расширяется (увеличивается в размерах) на величину это напрямую связано с температурой. Так что если температура увеличивается на 20 градусов, ртуть расширяется и поднимается по шкале вдвое больше, чем если бы повышение температуры всего на 10 градусов. Все, что нам нужно сделать, это отметить шкалу на стекле, и мы сможем легко определить температуру.

Как определить масштаб? Делаем градусы Цельсия (по Цельсию) термометр – это просто, потому что он основан на температуре льда и кипяток.Они называются двумя неподвижными точками. Мы Знайте, что лед имеет температуру, близкую к 0 ° C, а вода кипит при 100 ° C. Если мы окунем термометр в лед, то увидим, где уровень ртути достигает и отмечает самую низкую точку на нашей шкале, которая будет примерно 0 ° C. Аналогично, если мы окунем термометр в кипятка, мы можем подождать, пока поднимется ртуть, а затем сделать отметка, эквивалентная 100 ° C. Все, что нам нужно сделать, это разделить шкала между этими двумя фиксированными точками на 100 равных шагов («санти-градус» означает 100 делений) и, привет, у нас есть рабочий градусник!

Фото: Спиртовые термометры.Как вы можете видеть по красным линиям рядом с шкалами, эти исторические термометры Dr Pepper от Dublin Bottling Works и W.P. Музей Клостера в Дублине, штат Техас, также содержит алкоголь. Фото Кэрол М. Хайсмит. Предоставлено: Коллекция фотографий Лиды Хилл Техас в американском проекте Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Ртуть или алкоголь?

Не во всех жидкостных термометрах используется ртуть. Если линия, которую вы видите на своем градуснике, красный, а не серебристый, как на картинке, ваш термометр наполненный жидкостью на спиртовой основе (например, этанолом).Какая разница? Ртуть токсична, хотя совершенно безопасно, если он запечатан внутри термометра. Однако если стеклянная трубка ртутного термометра происходит разрушение, что потенциально подвергает вас воздействию ядовитой жидкости внутри него. По этой причине спиртовые термометры обычно безопаснее, и они могут также может использоваться для измерения более низких температур (поскольку спирт имеет более низкую точку замерзания чем ртуть; это около -114 ° C или -170 ° F для чистого этанола по сравнению с примерно -40 ° C или -40 ° F для ртути).

Рекламные ссылки

Термометры циферблатные

Однако не все термометры работают таким образом. Тот, что показан в нашем На верхнем фото есть металлический указатель, который перемещается вверх и вниз по круговой шкала. Откройте один из этих термометров, и вы увидите указатель монтируется на свернутом в спираль куске металла, называемом биметаллической полосой, которая предназначена для расширения и изгиба при ее становится горячее (см. нашу статью о термостатах, чтобы узнать, как это работает). Чем выше температура, тем больше расширяется биметаллическая полоса и тем сильнее она прижимает указатель вверх по шкале.

Иллюстрация: Как работает циферблатный термометр: это механизм, который приводит в действие типичный циферблатный термометр, проиллюстрированный в патенте Чарльза В. Патнэма от 1905 года. Вверху мы видим обычную стрелку и циферблат. Нижнее изображение показывает, что происходит вокруг спины. Биметаллическая полоска (желтого цвета) плотно свернута и прикреплена как к корпусу термометра, так и к стрелке. Он состоит из двух соединенных вместе разных металлов, которые при нагревании расширяются в разной степени.При изменении температуры биметаллическая полоса более или менее изгибается (сжимается или расширяется), а прикрепленный к ней указатель перемещается вверх или вниз по шкале. Произведение искусства из патента США 798211: термометр любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Фото: Вот свернутая в спираль биметаллическая полоса настоящего циферблатного термометра (термометр морозильной камеры на нашем верхнем фото). Легко увидеть, как это работает: если повернуть стрелку рукой в ​​сторону более низких температур, спиральная полоска затянется; поверните указатель в другую сторону, и полоска ослабнет.

Термометры электронные

Одна проблема с ртутными и циферблатными термометрами заключается в том, что они при этом реагировать на перепады температуры. Электронный У термометров такой проблемы нет: вы просто касаетесь зондом термометра объект, температуру которого вы хотите измерить, и цифровой дисплей дает (почти) мгновенное считывание температуры.

Фото: Электронный медицинский термометр 2010 г. Ставите металлический зонд. у вас во рту или где-нибудь еще на вашем теле и считайте температуру на ЖК-дисплее.

Электронные термометры работают совершенно иначе, чем механические, использующие ртутные линии или вращающиеся указатели. Они основаны на идее, что сопротивление куска металла (легкость, с которой течет электричество через него) изменяется при изменении температуры. По мере того, как металлы становятся горячее, атомы внутри вибрируют сильнее по ним, электричеству труднее течь, и сопротивление возрастает. Точно так же, когда металлы остывают, электроны движутся более свободно, и сопротивление идет вниз.(При температурах, близких к абсолютному нулю, минимальной теоретически возможной температуре -273,15 ° C или -459,67 ° F, сопротивление полностью исчезает в результате явления, называемого сверхпроводимость.)

Электронный термометр работает, подавая напряжение на металлический зонд и измерение силы тока, протекающего через него. Если вы опускаете зонд в кипящую воду, тепло воды делает электричество проходит через зонд с меньшей легкостью, поэтому сопротивление на точно измеримую величину. Микрочип внутри термометра измеряет сопротивление и преобразует его в измерение температуры.

Фото: Термометр электрического сопротивления 1912 года: Этот пример термометра сопротивления мостового типа был построен Лидсом и Нортрупом. и используется для измерения температуры в Национальном бюро стандартов США. (ныне NIST) в начале 20 века. Несмотря на его коренастый и неуклюжий вид, его точность составляет 0,0001 градус. Фото любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий цифровых коллекций, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

Основным преимуществом таких термометров является то, что они могут мгновенное считывание в любой температурной шкале, которую вы например, по Цельсию, по Фаренгейту или как там.Кроме одного из их недостатков в том, что они измеряют температуру от от момента к моменту, поэтому цифры, которые они показывают, могут довольно сильно колебаться резко, иногда затрудняя получение точных показаний.

В прецизионных электрических термометрах, известных как термометры сопротивления, используются четыре резистора, расположенных по ромбовидной схеме, называемой мостом Уитстона. Если три резистора имеют известные значения, сопротивление четвертого легко рассчитать. Если четвертый резистор выполнен в виде датчика температуры, такую ​​схему можно использовать как очень точный термометр: вычисляя его сопротивление (по его напряжению и току) позволяет нам рассчитать его температуру.

Измерение экстремальных температур

Если вы хотите измерить что-то слишком горячее или холодное для обычного термометра. ручка, понадобится термопара: хитрый прибор который измеряет температуру путем измерения электричества. И если вы не можете подойти достаточно близко, чтобы использовать даже термопару, можно попробовать пирометр, своего рода термометр, который определяет температуру объекта по электромагнитное излучение, которое он испускает.

Что такое температурная шкала?

Фото: Температурные шкалы линейны: определенное повышение температуры всегда перемещает вас на одно и то же расстояние вверх по шкале.Это не означает, что термометры должны быть прямыми, как линейки: это означает, что каждое деление температурной шкалы занимает точно такое же пространство (или, если хотите, ртутный, стрелочный или другой индикатор температуры должен двигайтесь так далеко, чтобы обозначать каждое новое деление при повышении или понижении температуры). Этот циферблатный термометр от газового котла показывает температуру вашего центрального отопления в градусах Цельсия с помощью круговой (но все же линейной) шкалы.

Для термометра не обязательно должны быть нанесены шкала или цифры.Представьте себе, если вы были на необитаемом острове и наткнулись на старый градусник на песке с шкала и цифры стерлись, но в остальном работает нормально. Вы все еще можете использовать это получить представление о температурах. Вы могли бы использовать это очень грубо, чтобы сказать такие вещи, как: «Уровень ртути примерно на полпути, что выше, чем он был вчера, поэтому сегодня должно быть жарче».

Лучше всего поставить свою шкалу на термометр. Во-первых, вам нужно найти что-то действительно холодное (например, кусок льда), поместите термометр на нем и поцарапайте стекло, чтобы отметить уровень ртути.Тогда ты мог бы сделать то же самое чем-нибудь горячим (кипятком) и еще раз отметьте уровень ртути. Мы называем это два опорных уровня температуры фиксированных точек. Чтобы сделать шкалу термометра, все, что нам нужно сделать, это разделить расстояние между двумя фиксированные точки на множество секций одинаковой длины. Вот как по Цельсию термометр получил свое название: у него 100 («центовых») секций («градаций») между неподвижные точки льда и пара. Какие бывают разные температурные шкалы и как они проработаны?

Масштаб	Фиксированная точка (и)
Фаренгейт	Первоначально 32 ° F (тающий лед в соли) и 96 ° F (определение температуры тела Даниэля Фаренгейта).
Цельсия	0 ° C (точка замерзания воды) и 100 ° C (точка кипения воды).
Кельвин	Определяется в соответствии с тройной точкой воды (где твердое тело, жидкость и пар находятся в равновесии), которая составляет 273,16 К.
ITS-90 (Международная температурная шкала)	Использует множество различных точек в разных частях своего диапазона.Видеть ИТС-90 подробнее Детали.

Как сравнивать градусы Цельсия и Фаренгейта?

Вы, наверное, знаете, как преобразовать температуру Цельсия в градусы Фаренгейта: умножьте на 9/5 (или 1,8), а затем добавьте 32. Чтобы преобразовать По Фаренгейту на Цельсию вы делаете обратное: вычитаете 32 и умножаете на 5/9 (или делите на 1,8, что одно и то же). Когда вы слышите, как в прогнозах погоды указываются температуры по Цельсию и их эквиваленты по Фаренгейту, вы можете почувствовать, что связь между ними немного странная и сбивающая с толку, потому что они кажутся такими разными.Но если вы нанесете их на диаграмму (как показано ниже), вы увидите, что обе шкалы абсолютно линейны, и каждое повышение температуры, которое добавляет еще 10 ° C, добавляет 18 ° F.

Диаграмма

: шкала температуры Цельсия показана синим цветом, а шкала Фаренгейта – красным цветом. Каждая точка на диаграмме показывает два эквивалентных измерения для определенной температуры, например, 20 ° C. равно 68 ° F. Обе шкалы явно линейны: увеличение на 10 ° C равно увеличению на 18 ° F.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги для младших читателей

• Как мы измеряем температуру? Криса Вудфорда. Гарет Стивенс, 2013 / Blackbirch, 2005. Одна из моих собственных книг для юных читателей (7–9 лет). Акцент здесь делается на температуре как на практической, повседневной форме математики.
• градусов по Фаренгейту, Цельсию и их температурные шкалы Йоминг С. Лин. PowerKIDS Press / Розен, 2012.Историческое введение, в котором рассказываются истории Даниэля Фаренгейта и Андерса Цельсия наряду с практическим измерением температуры.
• Измерь! Температура Кейси Рэнд. Raintree, 2010. Базовое введение для детей в возрасте от 7 до 9 лет, включающее некоторые темы, связанные с погодой и изменением климата.
• Температура: нагревание и охлаждение Дарлин Р. Стилле. Picture Window Books, 2004. Альтернативное 24-страничное введение для читателей чуть младше.
• Термометры Адель Ричардсон.Capstone, 2004. 32-страничное введение, охватывающее те же темы, что и эта статья, но для более молодых читателей (в возрасте 6–8 лет или около того).

Книги для старших читателей

• Изобретение температуры: измерение и научный прогресс Хасок Чанг. Oxford University Press, 2004. История о том, как люди научились измерять температуру термометрами. Достаточно философская и научная книга, но тем не менее вполне читаемая.
• Измерение температуры Л. Михальски.Wiley, 2001. Подробное руководство по точным измерениям температуры для ученых и инженеров.
• Принципы и методы измерения температуры Томас Дональд МакГи. Wiley-IEEE, 1988. Подробный (почти 600 страниц) учебник, охватывающий температурные шкалы и все виды датчиков температуры, включая пирометры, термисторы и термопары.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Термометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/thermometer.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают термометры | Сравниваемые типы термометров

Как работают термометры | Типы сравниваемых термометров Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 22 декабря 2020 г.

Тебе сегодня жарко, или это только мне? И как мы могу сказать? Если я скажу, что сегодня жарче, чем вчера, и вы не согласны, как мы можем разрешить спор? Один простой способ – измерить температуру с помощью градусника в оба дня и сравните показания.Термометры – это простые научные инструменты, основанные на идее, что металлы изменяются. их поведение очень точное по мере того, как они нагреваются (получают больше тепловой энергии). Давайте подробнее рассмотрим, как работают эти удобные гаджеты.

Фото: Вот это я называю холодом! Этот круговой (стрелочный) термометр показывает температуру внутри моей морозильной камеры: около -30 ° C (внутренняя шкала) или -25 ° F (внешняя шкала). Это точно такая же температура, но измеряется двумя немного разными способами.

Жидкостные термометры

Фотография: Этот термометр содержит красную жидкость на спиртовой основе и имеет шкалу Цельсия (слева) и шкалу Фаренгейта (справа).Текущая температура составляет около 22 ° C или около 72 ° F. Шкала Фахенгейта названа в честь немецкого физика Даниэля Фаренгейта (1686–1736), который сделал первый ртутный термометр в начале 18 века. Шкала Цельсия названа в честь разработавшего ее шведского ученого Андерса Цельсия (1701–1744).

Самые простые термометры действительно просты! Они просто очень тонкие стеклянные пробирки, наполненные небольшим количеством серебристой жидкости (обычно ртуть – довольно специальный металл, жидкий при обычных, повседневных температурах).Когда ртуть нагревается, она расширяется (увеличивается в размерах) на величину это напрямую связано с температурой. Так что если температура увеличивается на 20 градусов, ртуть расширяется и поднимается по шкале вдвое больше, чем если бы повышение температуры всего на 10 градусов. Все, что нам нужно сделать, это отметить шкалу на стекле, и мы сможем легко определить температуру.

Как определить масштаб? Делаем градусы Цельсия (по Цельсию) термометр – это просто, потому что он основан на температуре льда и кипяток.Они называются двумя неподвижными точками. Мы Знайте, что лед имеет температуру, близкую к 0 ° C, а вода кипит при 100 ° C. Если мы окунем термометр в лед, то увидим, где уровень ртути достигает и отмечает самую низкую точку на нашей шкале, которая будет примерно 0 ° C. Аналогично, если мы окунем термометр в кипятка, мы можем подождать, пока поднимется ртуть, а затем сделать отметка, эквивалентная 100 ° C. Все, что нам нужно сделать, это разделить шкала между этими двумя фиксированными точками на 100 равных шагов («санти-градус» означает 100 делений) и, привет, у нас есть рабочий градусник!

Фото: Спиртовые термометры.Как вы можете видеть по красным линиям рядом с шкалами, эти исторические термометры Dr Pepper от Dublin Bottling Works и W.P. Музей Клостера в Дублине, штат Техас, также содержит алкоголь. Фото Кэрол М. Хайсмит. Предоставлено: Коллекция фотографий Лиды Хилл Техас в американском проекте Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Ртуть или алкоголь?

Не во всех жидкостных термометрах используется ртуть. Если линия, которую вы видите на своем градуснике, красный, а не серебристый, как на картинке, ваш термометр наполненный жидкостью на спиртовой основе (например, этанолом).Какая разница? Ртуть токсична, хотя совершенно безопасно, если он запечатан внутри термометра. Однако если стеклянная трубка ртутного термометра происходит разрушение, что потенциально подвергает вас воздействию ядовитой жидкости внутри него. По этой причине спиртовые термометры обычно безопаснее, и они могут также может использоваться для измерения более низких температур (поскольку спирт имеет более низкую точку замерзания чем ртуть; это около -114 ° C или -170 ° F для чистого этанола по сравнению с примерно -40 ° C или -40 ° F для ртути).

Рекламные ссылки

Термометры циферблатные

Однако не все термометры работают таким образом. Тот, что показан в нашем На верхнем фото есть металлический указатель, который перемещается вверх и вниз по круговой шкала. Откройте один из этих термометров, и вы увидите указатель монтируется на свернутом в спираль куске металла, называемом биметаллической полосой, которая предназначена для расширения и изгиба при ее становится горячее (см. нашу статью о термостатах, чтобы узнать, как это работает). Чем выше температура, тем больше расширяется биметаллическая полоса и тем сильнее она прижимает указатель вверх по шкале.

Иллюстрация: Как работает циферблатный термометр: это механизм, который приводит в действие типичный циферблатный термометр, проиллюстрированный в патенте Чарльза В. Патнэма от 1905 года. Вверху мы видим обычную стрелку и циферблат. Нижнее изображение показывает, что происходит вокруг спины. Биметаллическая полоска (желтого цвета) плотно свернута и прикреплена как к корпусу термометра, так и к стрелке. Он состоит из двух соединенных вместе разных металлов, которые при нагревании расширяются в разной степени.При изменении температуры биметаллическая полоса более или менее изгибается (сжимается или расширяется), а прикрепленный к ней указатель перемещается вверх или вниз по шкале. Произведение искусства из патента США 798211: термометр любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Фото: Вот свернутая в спираль биметаллическая полоса настоящего циферблатного термометра (термометр морозильной камеры на нашем верхнем фото). Легко увидеть, как это работает: если повернуть стрелку рукой в ​​сторону более низких температур, спиральная полоска затянется; поверните указатель в другую сторону, и полоска ослабнет.

Термометры электронные

Одна проблема с ртутными и циферблатными термометрами заключается в том, что они при этом реагировать на перепады температуры. Электронный У термометров такой проблемы нет: вы просто касаетесь зондом термометра объект, температуру которого вы хотите измерить, и цифровой дисплей дает (почти) мгновенное считывание температуры.

Фото: Электронный медицинский термометр 2010 г. Ставите металлический зонд. у вас во рту или где-нибудь еще на вашем теле и считайте температуру на ЖК-дисплее.

Электронные термометры работают совершенно иначе, чем механические, использующие ртутные линии или вращающиеся указатели. Они основаны на идее, что сопротивление куска металла (легкость, с которой течет электричество через него) изменяется при изменении температуры. По мере того, как металлы становятся горячее, атомы внутри вибрируют сильнее по ним, электричеству труднее течь, и сопротивление возрастает. Точно так же, когда металлы остывают, электроны движутся более свободно, и сопротивление идет вниз.(При температурах, близких к абсолютному нулю, минимальной теоретически возможной температуре -273,15 ° C или -459,67 ° F, сопротивление полностью исчезает в результате явления, называемого сверхпроводимость.)

Электронный термометр работает, подавая напряжение на металлический зонд и измерение силы тока, протекающего через него. Если вы опускаете зонд в кипящую воду, тепло воды делает электричество проходит через зонд с меньшей легкостью, поэтому сопротивление на точно измеримую величину. Микрочип внутри термометра измеряет сопротивление и преобразует его в измерение температуры.

Фото: Термометр электрического сопротивления 1912 года: Этот пример термометра сопротивления мостового типа был построен Лидсом и Нортрупом. и используется для измерения температуры в Национальном бюро стандартов США. (ныне NIST) в начале 20 века. Несмотря на его коренастый и неуклюжий вид, его точность составляет 0,0001 градус. Фото любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий цифровых коллекций, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

Основным преимуществом таких термометров является то, что они могут мгновенное считывание в любой температурной шкале, которую вы например, по Цельсию, по Фаренгейту или как там.Кроме одного из их недостатков в том, что они измеряют температуру от от момента к моменту, поэтому цифры, которые они показывают, могут довольно сильно колебаться резко, иногда затрудняя получение точных показаний.

В прецизионных электрических термометрах, известных как термометры сопротивления, используются четыре резистора, расположенных по ромбовидной схеме, называемой мостом Уитстона. Если три резистора имеют известные значения, сопротивление четвертого легко рассчитать. Если четвертый резистор выполнен в виде датчика температуры, такую ​​схему можно использовать как очень точный термометр: вычисляя его сопротивление (по его напряжению и току) позволяет нам рассчитать его температуру.

Измерение экстремальных температур

Если вы хотите измерить что-то слишком горячее или холодное для обычного термометра. ручка, понадобится термопара: хитрый прибор который измеряет температуру путем измерения электричества. И если вы не можете подойти достаточно близко, чтобы использовать даже термопару, можно попробовать пирометр, своего рода термометр, который определяет температуру объекта по электромагнитное излучение, которое он испускает.

Что такое температурная шкала?

Фото: Температурные шкалы линейны: определенное повышение температуры всегда перемещает вас на одно и то же расстояние вверх по шкале.Это не означает, что термометры должны быть прямыми, как линейки: это означает, что каждое деление температурной шкалы занимает точно такое же пространство (или, если хотите, ртутный, стрелочный или другой индикатор температуры должен двигайтесь так далеко, чтобы обозначать каждое новое деление при повышении или понижении температуры). Этот циферблатный термометр от газового котла показывает температуру вашего центрального отопления в градусах Цельсия с помощью круговой (но все же линейной) шкалы.

Для термометра не обязательно должны быть нанесены шкала или цифры.Представьте себе, если вы были на необитаемом острове и наткнулись на старый градусник на песке с шкала и цифры стерлись, но в остальном работает нормально. Вы все еще можете использовать это получить представление о температурах. Вы могли бы использовать это очень грубо, чтобы сказать такие вещи, как: «Уровень ртути примерно на полпути, что выше, чем он был вчера, поэтому сегодня должно быть жарче».

Лучше всего поставить свою шкалу на термометр. Во-первых, вам нужно найти что-то действительно холодное (например, кусок льда), поместите термометр на нем и поцарапайте стекло, чтобы отметить уровень ртути.Тогда ты мог бы сделать то же самое чем-нибудь горячим (кипятком) и еще раз отметьте уровень ртути. Мы называем это два опорных уровня температуры фиксированных точек. Чтобы сделать шкалу термометра, все, что нам нужно сделать, это разделить расстояние между двумя фиксированные точки на множество секций одинаковой длины. Вот как по Цельсию термометр получил свое название: у него 100 («центовых») секций («градаций») между неподвижные точки льда и пара. Какие бывают разные температурные шкалы и как они проработаны?

Масштаб	Фиксированная точка (и)
Фаренгейт	Первоначально 32 ° F (тающий лед в соли) и 96 ° F (определение температуры тела Даниэля Фаренгейта).
Цельсия	0 ° C (точка замерзания воды) и 100 ° C (точка кипения воды).
Кельвин	Определяется в соответствии с тройной точкой воды (где твердое тело, жидкость и пар находятся в равновесии), которая составляет 273,16 К.
ITS-90 (Международная температурная шкала)	Использует множество различных точек в разных частях своего диапазона.Видеть ИТС-90 подробнее Детали.

Как сравнивать градусы Цельсия и Фаренгейта?

Вы, наверное, знаете, как преобразовать температуру Цельсия в градусы Фаренгейта: умножьте на 9/5 (или 1,8), а затем добавьте 32. Чтобы преобразовать По Фаренгейту на Цельсию вы делаете обратное: вычитаете 32 и умножаете на 5/9 (или делите на 1,8, что одно и то же). Когда вы слышите, как в прогнозах погоды указываются температуры по Цельсию и их эквиваленты по Фаренгейту, вы можете почувствовать, что связь между ними немного странная и сбивающая с толку, потому что они кажутся такими разными.Но если вы нанесете их на диаграмму (как показано ниже), вы увидите, что обе шкалы абсолютно линейны, и каждое повышение температуры, которое добавляет еще 10 ° C, добавляет 18 ° F.

Диаграмма

: шкала температуры Цельсия показана синим цветом, а шкала Фаренгейта – красным цветом. Каждая точка на диаграмме показывает два эквивалентных измерения для определенной температуры, например, 20 ° C. равно 68 ° F. Обе шкалы явно линейны: увеличение на 10 ° C равно увеличению на 18 ° F.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги для младших читателей

• Как мы измеряем температуру? Криса Вудфорда. Гарет Стивенс, 2013 / Blackbirch, 2005. Одна из моих собственных книг для юных читателей (7–9 лет). Акцент здесь делается на температуре как на практической, повседневной форме математики.
• градусов по Фаренгейту, Цельсию и их температурные шкалы Йоминг С. Лин. PowerKIDS Press / Розен, 2012.Историческое введение, в котором рассказываются истории Даниэля Фаренгейта и Андерса Цельсия наряду с практическим измерением температуры.
• Измерь! Температура Кейси Рэнд. Raintree, 2010. Базовое введение для детей в возрасте от 7 до 9 лет, включающее некоторые темы, связанные с погодой и изменением климата.
• Температура: нагревание и охлаждение Дарлин Р. Стилле. Picture Window Books, 2004. Альтернативное 24-страничное введение для читателей чуть младше.
• Термометры Адель Ричардсон.Capstone, 2004. 32-страничное введение, охватывающее те же темы, что и эта статья, но для более молодых читателей (в возрасте 6–8 лет или около того).

Книги для старших читателей

• Изобретение температуры: измерение и научный прогресс Хасок Чанг. Oxford University Press, 2004. История о том, как люди научились измерять температуру термометрами. Достаточно философская и научная книга, но тем не менее вполне читаемая.
• Измерение температуры Л. Михальски.Wiley, 2001. Подробное руководство по точным измерениям температуры для ученых и инженеров.
• Принципы и методы измерения температуры Томас Дональд МакГи. Wiley-IEEE, 1988. Подробный (почти 600 страниц) учебник, охватывающий температурные шкалы и все виды датчиков температуры, включая пирометры, термисторы и термопары.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Термометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/thermometer.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работает цифровой термометр? – MOBI Technologies Inc.

Если вы думаете, что у вашего ребенка высокая температура, или вам интересно, есть ли у вашего ребенка подходящая температура, цифровой термометр – это то, что вам нужно. Но как работает цифровой термометр?

Это может быть проще, чем вы думаете.

Хотя у каждой компании есть свои секреты, большинство цифровых термометров работают на одних и тех же принципах – и все используют схожие технологии. Разница заключается в том, как устройства спроектированы и сконструированы, а также в качестве используемых компонентов.

Как работают цифровые термометры

Цифровые термометры содержат небольшой вычислительный механизм и резистор. Изменение температуры заставляет датчик замечать изменение сопротивления. Компьютер преобразует разницу в сопротивлении в разницу температур и предлагает цифровое значение в градусах.Терморезисторный датчик называется термистором.

Высококачественные цифровые термометры, такие как термометр с гибким наконечником MOBI Flex Temp, доступны по относительно низкой цене, поскольку хорошие термисторы доступны по невысокой цене. Когда качественный датчик сочетается с другими качественными деталями и хорошо спроектированным корпусом, в результате получается полезный и точный прибор, который может служить всей семье в течение многих лет.

Термисторы

используются в различных электронных устройствах, где необходимо учитывать изменения температуры.Они могут заменить автоматические выключатели или предохранители для отключения чувствительной к температуре электроники для предотвращения повреждения из-за перегрева. Их также можно использовать в термостатах отопления и кондиционирования воздуха. В этом случае они заменяют биметаллические полоски или ртутные датчики, которые с большей вероятностью выйдут из строя.

Другие виды термометров

Цифровые термометры и термисторы, на которых они основаны, безопаснее, быстрее и легче считываются, чем ртутные термометры старого образца.Ртуть внутри стеклянной трубки – это, пожалуй, самый простой вид термометра. По мере того, как ртуть нагревается, она расширяется на величину, которая напрямую связана с повышением температуры.

Хотя не часто используются в медицинских термометрах, существуют также термометры с круговой шкалой, которые показывают, насколько металлическая спираль расширяется при нагревании. Чем выше температура, тем больше расширяются внутренние биметаллические полосы и тем выше показания стрелок на циферблате.

Электронные термометры и термисторы внутри них имеют важное преимущество перед ртутными и механическими термометрами.Термисторы практически мгновенно реагируют на изменение температуры. Ртуть и металлические полоски реагируют через некоторое время, а это означает, что получение точных показаний занимает от минуты до нескольких минут.

Plus, компьютер внутри электронного термометра может отображать результаты в градусах Фаренгейта, Цельсия или любых других единицах, для которых он запрограммирован. Единственным недостатком является то, что результаты могут меняться от момента к моменту, в то время как механические и ртутные термометры движутся медленно и поэтому не успевают отреагировать на незначительные колебания.

Более быстрые результаты означают более быстрый ответ

Современные цифровые термометры – результат многолетней эволюции в области измерения температуры. Теперь можно быстро и точно определить, есть ли у вашего ребенка или у вас самих жар и нуждается ли он в медицинской помощи. И вы можете проверить правильную температуру воды в ванне или детской бутылочке всего за секунду или две.

Когда вы поймете, как работают цифровые термометры, вы поймете, насколько полезно иметь точный и качественно сделанный термометр в вашем доме.Когда вам нужны ответы о лихорадке и о том, становится ли она лучше или хуже, нельзя терять время.

2.12 Как работает электрический термометр?

Электрический термометр может работать от батареи или подключаться к электрической розетке.

Инструкции по эксплуатации могут отличаться от модели к модели. Следовательно, вы должны быть знакомы с инструкциями по эксплуатации термометра, который вы будете использовать. Обратите особое внимание на требования к «разминке».

а. Зонд.

В электрическом термометре используется металлическое чувствительное устройство, называемое зондом. Зонд похож на ртуть в стеклянном термометре, поскольку он поглощает тепло от окружающей его ткани. Электрический термометр обычно имеет два зонда.

Зонд с синей цветовой кодировкой используется для измерения температуры полости рта. Зонд с красной цветовой кодировкой используется для измерения ректальной температуры. Оба датчика обычно имеют одинаковую форму и размер.

г. Крышка зонда.

Так же, как ртуть в стеклянном термометре никогда не касается пациента, так и датчик не касается тела пациента крышкой датчика. Крышка обычно сделана из бумаги и выбрасывается после одного использования.

Крышка зонда дает электрическому термометру большое преимущество перед стеклянными термометрами, так как электрический термометр готов к повторному использованию после того, как использованная крышка будет утилизирована и заменена новой крышкой зонда.С другой стороны, стеклянный термометр необходимо очистить и стерилизовать перед повторным использованием.

г. Отображать.

Зонд имеет шнур, который подключается к основному корпусу электрического термометра. На корпусе термометра отображается информация, полученная от зонда. Электрический термометр может иметь цифровой дисплей или шкалу.

Рисунок 2-3. Электрический термометр.

(1) Цифровой дисплей . Если электрический термометр оснащен цифровым дисплеем, на экране будут отображаться цифры, показывающие температуру пациента.Электрический термометр на рисунке 2-3 имеет цифровой дисплей.

(2) Индикация числовой шкалы . Цифровая шкала очень похожа на температурную шкалу стеклянного термометра. Отображается постоянная шкала температуры, а температура пациента отображается линией. Чем длиннее линия, тем выше значение температуры.

Как работает цифровой термометр?

Воспитатели – от дома до больницы и повсюду между ними – используют термометры для измерения внутренней температуры тела.Многие из них полагаются на цифровые термометры, которые позволяют быстро и точно определять температуру тела пациента.

В более старых термометрах со стеклянной трубкой для определения температуры используется тенденция вещества к расширению при повышении температуры (тепловое расширение); Цифровые потомки своей космической эры вместо этого полагаются на «термистор» для определения температуры путем измерения электрического сопротивления.

Термистор в цифровом термометре действует как чувствительный к температуре электрический резистор.При низких температурах термистор не проводит электричество, но по мере повышения его температуры состояние термистора изменяется, и он становится все более и более проводящим. Термисторы, используемые в цифровых термометрах для лихорадки, претерпевают это изменение проводимости (сопротивления) при температурах около 98 ° F.

В стеклянном термометре ртуть или спирт, содержащиеся в узкой стеклянной трубке, расширяются при повышении температуры. Лицо, осуществляющее уход, определяет температуру, сравнивая высоту жидкости со шкалой, выгравированной на внешней стороне стекла.

Простой и недорогой компьютер (называемый микроконтроллером) внутри термометра определяет температуру термистора путем измерения его электрического сопротивления. Затем микроконтроллер отображает температуру на жидкокристаллическом экране.

Цифровые термометры предлагают пользователям значительные преимущества по сравнению с более старыми стеклянными трубками. Они оснащены легко читаемым ЖК-дисплеем, в то время как термометры со стеклянной трубкой часто требуют, чтобы лицо, осуществляющее уход, оценивало конечную температуру.

Цифровой термометр измеряет температуру в течение минуты, облегчая измерение температуры как для пациента, так и для лица, осуществляющего уход.

• Простой и недорогой компьютер (называемый микроконтроллером) внутри термометра определяет температуру термистора путем измерения его электрического сопротивления.