温度计是测量温度的仪器总称,根据测温物质和范围的不同,分为煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等。温度计的发展史反映了人类对温度测量精度的不断追求,从早期的粗糙装置到现代高精度传感器,其演进与物理学、材料科学和工业技术密切相关。

最早的温度计由意大利科学家伽利略(1564-1642)于1593年发明。他的装置是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大小的玻璃泡。使用时先加热玻璃泡,然后将玻璃管插入水中。随着温度变化,玻璃管内的水面上下移动,从而判断温度高低。这种温度计受大气压强影响较大,测量误差显著。
伽利略的学生和后续科学家不断改进设计,如将玻璃管倒置、将液体置于管内并封闭。法国人布利奥于1659年制造了缩小玻璃泡体积、以水银为测温物质的温度计,已具备现代温度计的雏形。荷兰人华伦海特在1709年使用酒精,1714年改用水银,制造了更精确的温度计。他通过观察水的沸腾、冰水混合物及盐水冰混合物的温度,将一定浓度盐水凝固点定为0°F,纯水凝固点定为32°F,标准大气压下水沸点定为212°F,创立了华氏温标(℉)。
与此同时,法国人列缪尔(1683-1757)认为水银膨胀系数过小,转而研究酒精温度计。他发现含1/5水的酒精在冰点和沸点之间体积从1000膨胀到1080单位,因此将冰点到沸点分为80份,创立了列氏温标。华氏温标出现30多年后,瑞典人摄尔修斯于1742年改进刻度,将水的沸点定为0度,冰点定为100度。后来其同事施勒默尔将数值颠倒,形成了现在的摄氏温标(℃)。华氏与摄氏的换算关系为:℉ = 9/5℃ + 32,或℃ = 5/9(℉ - 32)。目前,英美多用华氏,德国多用列氏,而国际科技界及中国、法国等多数国家采用摄氏温标。
随着科技发展,测温技术不断进步,测温范围日益扩大,出现了多种专用温度计:
气体温度计:多用氢气或氦气,因其液化温度极低(接近绝对零度),测温范围广,精确度高,常用于精密测量。
电阻温度计:分为金属电阻温度计(如铂、金、铜、镍及铑铁、磷青铜合金)和半导体电阻温度计(如碳、锗),基于电阻随温度变化的特性,测量范围-260℃至600℃左右,使用方便可靠。
温差电偶温度计:利用温差电效应,由两种不同金属丝焊接成工作端,另两端连接测量仪表。工作端与自由端温度不同时产生电动势,通过电学量测量温度。常用材料包括铜-康铜、铁-康铜、镍铬-康铜、金钴-铜、铂-铑等,适用于高温和低温测量,最高可达3000℃,最低可接近绝对零度。
高温温度计:专门测量500℃以上温度,包括光测温度计、比色温度计和辐射温度计,原理复杂,测量范围500℃至3000℃以上,不适用于低温。