溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國際實用溫標(biāo)。

華氏溫標(biāo)（oF）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點為32度，水的沸點為212度，中間劃分180等分，每第分為報氏1度，符號為oF。

攝氏溫度（℃）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點為0度，水的沸點為100度，中間劃分100等分，每第分為報氏1度，符號為℃。

熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開爾文溫標(biāo)，或稱絕對溫標(biāo)，它規(guī)定分子運動停止時的溫度為絕對零度，記符號為K。

國際實用溫標(biāo)是一個國際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近，而且復(fù)現(xiàn)精度高，使用方便。目前國際通用的溫標(biāo)是1975年第15屆國際權(quán)度大會通過的《1968年國際實用溫標(biāo)-1975年修訂版》，記為：IPTS-68（Rev-75）。但由于IPTS-68溫示存在一定的不足，國際計量委員會在18屆國際計量大會第七號決議授權(quán)予1989年會議通過了1990年國際溫標(biāo)ITS-90，ITS-90溫標(biāo)替代IPTS-68。我國自1994年1月1日起全面實施ITS-90國際溫標(biāo)。1990年國際溫標(biāo)（ITS-90）簡介如下。

1．溫度單位

熱力學(xué)溫度（符號為T）是基本功手物理量，它的單位為開爾文（符號為K），定義為水三相點的熱力學(xué)溫度的1/273.16。由于以前的溫標(biāo)定義中，使用了與273.15K（冰點）的差值來表示溫度，因此現(xiàn)在仍保留這各方法。

根據(jù)定義，攝氏度的大小等于開爾文，溫差亦可以用攝氏度或開爾文來表示。

國際溫標(biāo)ITS-90同時定義國際開爾文溫度(符號為T90)和國際攝氏溫度(符號為t90)

2．國際溫標(biāo)ITS-90的通則

ITS-90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實際可測量的最高溫度。ITS-90是這樣制訂的，即在全量程中，任何溫度的T90值非常接近于溫標(biāo)采納時T的最佳估計值，與直接測量熱力學(xué)溫度相比，T90的測量要方便得多，而且更為精密，并具有很高的復(fù)現(xiàn)性。

3．ITS-90的定義

第一溫區(qū)為0.65K到5.00K之間, T90由3He和4He的蒸氣壓與溫度的關(guān)系式來定義。

第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點(24.5661K)之間T90是用氦氣體溫度計來定義。

第二溫區(qū)為平衡氫三相點(13.8033K)到銀的凝固點(961.78℃)之間,T90是由鉑電阻溫度計來定義.它使用一組規(guī)定的定義固定點及利用規(guī)定的內(nèi)插法來分度。

銀凝固點(961.78℃)以上的溫區(qū),T90是按普朗克輻射定律來定義的,復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計。

溫度被定義為反映物質(zhì)分子的平均動能高低的一個參數(shù)，以帶單位的數(shù)字進(jìn)行量化，數(shù)字越大表示平均動能越大。然而僅有這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，距離實現(xiàn)溫度測量的標(biāo)準(zhǔn)化人們還有很長的路要走。

根據(jù)歷史學(xué)家的研究，人們第一次嘗試建立溫標(biāo)（溫度的量綱）的時間可以追溯到公元前130~200年（130~200BC）。當(dāng)時希臘的學(xué)者Galeano建議采用四個分區(qū)來表示對冷/熱程度的感覺，就這樣人類歷史上的第一個溫標(biāo)誕生了。此后又經(jīng)過了好幾個世紀(jì)，世界上才出現(xiàn)定義完善的溫標(biāo)體系。直到1592年，隨著Galileo Galilei發(fā)明了第一支溫度計，溫度測量的前進(jìn)步伐才開始加快起來。

在接下來的幾十年里，人們構(gòu)思了許多種溫度的度量方法。所有這些溫度的度量方法都是以一個或多個人為指定的固定參考點為基礎(chǔ)的，但是沒有一種方法能夠得到人們的普遍接受。1714年，荷蘭的精密儀器制造商Gabriel Fahrenheit制作出了第一種高精確度的、具有良好重復(fù)性的水銀溫度計，他采用的溫度量綱“華氏度”才成為歷史上第一種普遍為人們接受的溫度量綱。最初Gabriel Fahrenheit以一種冰和鹽的混合物的溫度作為華氏度的固定零點，以人類的平均體溫作為華氏度的參考溫度的高點。后來Gabriel Fahrenheit對華氏度溫標(biāo)進(jìn)行了一些調(diào)整，把比較為人們熟知的水的凝固點指定為華氏32度。

1742年，瑞典人Anders Celsius創(chuàng)立了另一種溫標(biāo)。Anders Celsius用水的凝固點和沸點來定義他的溫度量綱。他選擇0度作為水的沸點，選擇100度作為水的凝固點。后來這些點被倒換了一下，“百分度溫標(biāo)”就此誕生。1948年第九屆世界度量衡大會將“百分度溫標(biāo)”改名為“攝氏溫標(biāo)”以紀(jì)念A(yù)nders Celsius的貢獻(xiàn)。

“攝氏溫標(biāo)”和“華氏溫標(biāo)”都是相對溫標(biāo)；他們所選用的參考點的數(shù)值都是任意指定的。由于在科學(xué)實踐中需要與物理現(xiàn)實更加一致的溫度參考點，人們又發(fā)展了另外的溫標(biāo)如“開氏溫標(biāo)”和“蘭金刻度”。這些溫標(biāo)把熱力學(xué)中的絕對零度作為溫標(biāo)的零度，這是理論上分子動能為零的溫度點。

隨著為大家普遍接受的溫標(biāo)系統(tǒng)的建立，科學(xué)家現(xiàn)在可以自由地研究溫度對于各種物質(zhì)的影響了。1821年Thomas Seebeck發(fā)現(xiàn)：把兩根不同金屬的導(dǎo)線的兩頭分別連接起來并且加熱其中一頭，在這個金屬導(dǎo)線環(huán)路中就會產(chǎn)生電流。就是這個發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了工業(yè)應(yīng)用中最常用的溫度測量元件－熱電偶的發(fā)明和現(xiàn)代化發(fā)展。

到了20世紀(jì)，制定大家公認(rèn)的各種材料的溫度特性標(biāo)準(zhǔn)的必要性已經(jīng)變得十分清楚了。這樣可以促進(jìn)科學(xué)研究領(lǐng)域的一致性和重復(fù)性并且科學(xué)的發(fā)展。最近的一次批準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)是在1990年1月1日，在國際溫度量綱ITS-90的統(tǒng)一下，所有這些量綱和數(shù)值都實現(xiàn)了完全的標(biāo)準(zhǔn)化。另外在溫度測量中還有一些地方標(biāo)準(zhǔn)仍在使用：ANSI (美國標(biāo)準(zhǔn))、DIN (德國標(biāo)準(zhǔn))、JIS (日本)、BS (英國標(biāo)準(zhǔn))。

在溫度測量的發(fā)展上所取得的巨大進(jìn)步同時也促進(jìn)了自動化和過程控制工業(yè)領(lǐng)域中溫度變送器精確度、可靠性和重復(fù)性的提高。這些發(fā)展同各種溫度傳感器的進(jìn)步和有效性的提高結(jié)合在一起為過程控制質(zhì)量和最終產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高作出了貢獻(xiàn)。

4、智能化溫度變送器

智能化的溫度變送器指的是將溫度傳感器技術(shù)和附加的電子部件結(jié)合在一起的一種溫度變送器。總的來說這些電子部件使得溫度變送器的參數(shù)可以被遠(yuǎn)程監(jiān)視和組態(tài)。縱觀目前的溫度變送器市場，主要有3大類不同的智能溫度變送器產(chǎn)品。從應(yīng)用和成本的角度來看，每一類智能溫度變送器都有其優(yōu)點和不足之處。

防爆型和防風(fēng)雨型溫度變送器。這類溫度變送器通常使用在對變送器性能有很高要求的、苛刻的應(yīng)用場合。這類溫度變送器被封裝在密封的、防爆的殼體內(nèi)。這種殼體通常由不銹鋼制成，但是也可以采用其它任何經(jīng)過防爆認(rèn)證的材料進(jìn)行制造。防爆殼體內(nèi)通常包含有2個腔體，用來分隔電子部分和傳感器部分。這類溫度變送器的優(yōu)點是精度高、安全性好、可靠性高、防風(fēng)雨。它的主要缺點是價格較高。這種溫度變送器通常都帶有現(xiàn)場指示表頭，還可以在現(xiàn)場對變送器進(jìn)行調(diào)整。這樣就可以在現(xiàn)場監(jiān)視溫度值、調(diào)整溫度變送器的組態(tài)。

DIN導(dǎo)軌安裝、儀表盤安裝型溫度變送器。這類溫度變送器可以采用DIN導(dǎo)軌安裝，通常在中央控制室內(nèi)安裝使用。盤裝溫度變送器價格便宜、安裝和維護(hù)簡單，可以通過改變組態(tài)來匹配不同類型的溫度傳感器。這類變送器的缺點是缺少防爆能力，由于同遠(yuǎn)程安裝的傳感器之間的連接導(dǎo)線較長導(dǎo)致測量精度較低。

一體化溫度變送器。這類溫度變送器可以直接安裝在溫度傳感器的DIN連接頭上。它的優(yōu)點是安裝費用低廉、體積小巧、兼容各種類型的溫度傳感器。由于這種溫度變送器直接安裝在溫度傳感器的接頭上，所以電氣連接和傳感器接線都非常簡單。

溫度變送器所采用的通訊協(xié)議也同過程工業(yè)中其它現(xiàn)場設(shè)備通訊協(xié)議的發(fā)展趨勢相同，處于支配地位的通訊協(xié)議有HART、基金會現(xiàn)場總線和Profibus。采用上述各種通訊協(xié)議的智能溫度變送器產(chǎn)品都可以在市場上找到。