Termometrul, instrument folosit la masurarea temperaturii. Cel mai des folosit tip de termometru este cel cu mercur, care este alcatuit dintr-un capilar de sticla cu diametrul uniform care este deschis intr-un balon umplut cu mercur la un capat. Ansamblul este inchis pentru a asigura o stare partiala de vid. Daca temperatura creste, mercurul se ridica in capilar. Temperatura poate fi apoi citita de pe o scala adiacenta. Mercurul este des folosit pentru masurarea temperaturilor obisnuite; alcoolul, eterul si alte lichide sunt si ele folosite in termometre. Inventia termometrului ii este atribuita lui Galileo Galilei, desi termome-trul etans nu a fost inventat decat abia in 1650. Termometrele moderne cu alcool si mercur au fost inventate de fizicianul german Gabriel Fahrenheit, care a propus de asemenea si prima scala termometrica larg folosita, ce-i poarta numele, in care 32 F este punctul de inghetare al apei si 212 F este punctul de fierbere al acesteia la o presiune atmosferica normala. Dupa aceea au mai fost propuse multe alte scari; in cea centi-grada (a lui Celsius), folosita in majoritatea lumii, punctul de inghet se afla la 0 C, iar cel de fierbere la 100 C.
Tipuri de termometre:
O mare varietate de dispozitive sunt folosite ca termometre. Conditia principala este ca o proprietate usor de masurat, cum ar fi lungimea coloanei de mercur, sa se schimbe pronuntat si previzibil o data cu schimbari ale temperaturii. Variatia acelei proprietati ar trebui sa ramana relativ liniara fata de variatiile temperaturii. Cu alte cuvinte, o schimbare cu o unitate in temperatura ar trebui sa duca la o schimbare cu o unitate in proprietatea ce va fi masurata in toate punctele scalei.
Rezistenta electrica a conductorilor si semiconductorilor creste cu o data cu cresterea temperaturii. Acest fenomen este baza termometrului cu rezistenta unde un voltaj constant sau un potential electric, este aplicat unui termistor. Pentru un termistor de o anumita compozitie masura unei temperaturi specifice va determina o rezistenta specifica prin termistor. Aceasta rezistenta poate fi masurata de un galvanometru si devine masura temperaturii.

Sursa: www.high-health.info

SURSA 03 referate-ok.com

Termometrele sunt dispozitive de măsurare a temperaturii, cu aplicaţii în aproape toate domeniile de activitate practică a omului. Sunt dispozitive realtiv simple, de construcţie şi precizie diferite, capabile să acopere un domeniu larg de temperatură (între -200°C şi +3000°C).
Clasificarea termometrelor
În funcţie de principiul fizic care stă la baza funcţionării lor termometrele se clasifică în:
* Termometre cu variaţie de volum: termometrele de sticlă cu lichid, termometrul cu gaz, etc.
* Termometre cu variaţie de presiune: termometrele manometrice.
* Termometre cu variaţie a rezistenţei electrice: termometre cu rezistenţă electrică sau cu termistori.
* Termometre cu variaţie a tensiunii electromotoare: termometrele cu termocuplu.
* Termometre cu variaţie a energiei radiante: pirometre cu radiaţie.
Termometre cu variaţie de volum
Principiul lor de funcţionare se bazează pe variaţia volumului unui corp termometric cu temperatura.
Principiu de funcţionare
Funcţionarea lor se bazează pe variaţia cu temperatura a lungimii unei coloane de lichid închis într-un tub capilar, ca efect al dilatării lichidului.
Corpuri termometrice
Corpurile termometrice uzuale pentru aceste tipuri de termometre sunt: mercurul, alcoolul etilic, toluenul, pentanul, eterul de petrol, etc. Global, aceste termometre pot măsura temperaturi cuprinse între -190°C şi +700°C. Intervalul de temperatură pe care îl poate măsura un anumit termometru depinde însă de corpul termometric folosit.
Mercurul este cel răspândit corp termometric folosit la termometrele de sticlă cu lichid. Avantajele mercurului:
- este uşor de obţinut în formă chimic pură
- nu udă sticla
- rămâne în stare lichidă într-un interval larg de temperatură (între -38,86°C şi +356,7°C), la presiune atmosferică normală
- are un coeficient de dilatare termică ce variază foarte puţin în funcţie de temperatură, scara termometrului rămânând aproape liniară până la +200°C
- are o căldură specifică relativ mică, conferind astfel inerţie mică termometrelor cu mercur.
Dezavantajele mercurului:
- are inerţie termică mare, care îl face inadecvat pentru măsurători ale temperaturii în regim variabil;
- este toxic şi are potenţial de contaminare a mediului, în caz de spargere a termometrului. Unele ţări din UE au interzis prin lege folosirea termometrelor de sticlă cu mercur pentru uz medical.
Pe lângă corpul termometric conţinut, tubul capilar al termometrelor cu lichid poate fi vidat sau umplut cu un gaz inert (de ex. azot). La termometrele cu mercur ce măsoară temperaturi mai mici de +150°C, tubul capilar este umplut cu un azot la presiune normală. La termometrele cu mercur ce măsoară temperaturi peste +150°C, tubul capilar este umplut cu azot sub presiune, valoarea presiunii fiind în funcţie de temperatura maximă pe care o măsoară termometrul (poate depăşi 20 atm).
Elemente constructive comune
Termometrele cu lichid se folosesc în diverse domenii: în industrie, în laboratoare, în medicină etc. Forma şi aspectul lor diferă în funcţie de destinaţia de utilizare, dar toate prezintă anumite elmente constructive comune:
* Rezervorul cu lichid, de formă cilindrică sau sferică, ce conţine lichidul termometric (mercur, toluen, alcool etilic sau alt corp termometric);
* Tubul capilar, aflat în continuarea rezervorului şi confecţionat din aceeaşi sticlă ca şi acesta;
* Scala gradată, confecţionată din sticlă mată şi fixată în dreptul capilarului;
* Învelişul de sticlă ce protejează atât capilarul, cât şi scala.
Precizie
Precizia unui termometru este cea mai mică variaţie de temperatură pe care o poate măsura termometrul. În cazul termometrelor cu lichid, în funcţie de construcţie, precizia de măsurare variază între 0,01°C şi 1 °C.
Termometre cu variaţie a rezistenţei electrice
Se bazează pe variaţia cu temperatura a rezistenţei electrice a unui conductor sau semiconductor.
Termometrul cu rezistenţă
Termorezistenţele fac parte din categoria elementelor sensibile parametrice  necesită energie auxiliară în procesul de măsurare a rezistenţei electrice  astfel că adaptoarele destinate acestora sunt de tipul convertor rezistenţă  semnal unificat de ieşire. Pentru realizarea adaptoarelor se au în vedere o serie de particularităţi:
* variaţia redusă a rezistenţei termorezistenţei  în special pe domenii mici  ca şi necesităţile impuse de precizia de măsurare, implică utilizarea de metode de punte în intrare, alimentate în c.c. şi lucrând în regim echilibrat/dezechilibrat;
* distanţa relativ ridicată între elementul sensibil şi adaptor impune controlul riguros al rezistenţelor de linie prin utilizarea în intrare  după caz  a conexiunii elementului sensibil cu 2, 3 sau 4 conductoare;
* neliniaritatea caracteristicii statice a elementului sensibil, ca şi a punţii de măsurare, în cazul punţilor lucrând în regim dezechilibrat, impune utilizarea de circuite de liniarizare în structura adaptorului;
* separarea galvanică a semnalului unificat de ieşire din adaptor în raport cu elementul sensibil şi/sau cu sursele de alimentare, impusă de condiţiile concrete în care se utilizează traductorul.
Punţile de măsurare utilizate la intrarea adaptoarelor sunt de regulă punţi Wheastone rezistive alimentate în c.c., unul din braţe constituindu-l elementul sensibil; de asemenea tot în cadrul acestora sunt incluse anumite elemente de reglaj  pentru echilibrarea iniţială, deplasarea punctului de zero etc.  iar în anumite situaţii, aşa cum se va preciza în continuare la cele lucrând în regim dezechilibrat  se preferă structuri de punţi modificate în vederea obţinerii unei dependenţe liniare cu variaţia elementului sensibil. Vom conecta termorezistenţa la puntea de măsurare conform figurii următoare: La conexiunea pe două fire pot apărea erori destul de mari. În acest caz trece un curent prin senzor de la sursa de alimentare, firele de legătura folosite sunt comune pentru alimentare şi măsurare. Odată cu creşterea temperaturii, creşte şi rezistenţa. Această creştere a rezistenţei determină creşterea tensiunii (U=I*R). Rezistenţa care este cauza creşterii tensiunii este rezistenţa totală a senzorului plus rezistenţa introdusă de firele de legătură. Cât timp rezistenţa firelor rămâne constantă, nu va fi afectată măsurarea temperaturii. Rezistenţa firelor se modifică odată cu variaţia temperaturii, totuşi aşa cum condiţiile de mediu se schimbă, aşa se modifică şi rezistenţa firelor, apărând erori. Dacă firele sunt foarte lungi, sursa de erori poate fi semnificativă. Conexiunea pe două fire e folosită numai pentru fire scurte sau pentru elemente cu rezistenta de 1.000 Ω. La conexiunea pe trei fire un fir este comun, unul este folosit pentru alimentarea cu curent, iar al treilea este folosit pentru măsurarea potenţialului la bornele termorezistenţei. În cazul conexiunii rezistentei in punte există firele RL1, RL2 şi RL3. RL1 şi RL3 sunt folosite la alimentarea cu curent, în timp ce RL1 şi RL2 sunt folosite pentru măsurarea potenţialului. Rezistenţa R e egală cu rezistenţa senzorului, Rt, la o temperatură dată (de obicei mijlocul scării de temperatură) pentru a asigura echilibrarea punţii. În acest caz, nici un curent nu trece prin firul central. Când creşte temperatura senzorului, creşte şi rezistenţa senzorului. Astfel puntea se dezechilibrează. Va trece un curent prin firul central care va indica o temperatură de offset. Am folosit pentru traductorul de temperatură cu termorezistenţă conexiunea pe 3 fire. La conexiunea pe patru fire poate fi eliminată eroarea cauzată de rezistenţa firelor de legătură. Prin doua fire trece un curent constant de la o sursă de alimentare, iar între celelalte doua fire se măsoară tensiunea care cade pe termorezistenţă. Cu un curent constant, variaţia tensiunii este doar în funcţie de variaţia rezistenţei. Acest tip de conexiune este oarecum mai scump faţă de celelalte două configuraţii, dar este soluţia ideală când se cere un grad înalt de precizie.
Corpuri termometrice
Corpurile termometrice folosite la construcţia termometrelor cu rezistenţă sunt metale care trebuie să îndeplinească anumite condiţii:
- Coeficientul termic al rezistenţei să fie mare, pentru a asigura o sensibilitate mare a termometrului;
- Conductorul să aibă o rezistivitate electrică mare, pentru a se putea utiliza un fir cât mai scurt;
- Metalul din care este confecţionat conductorul electric să nu reacţioneze chimic cu mediul în care se măsoară temperatura, pentru a nu îşi modifica proprietăţile în procesul de măsurare.
Metalele care îndeplinesc cel mai bine aceste condiţii sunt platina pură, nichelul pur şi cuprul pur. Din acest motiv, acestea sunt metalele cele mai folosite pentru fabricarea de termometre cu rezistenţă.
Precizie
Măsurarea rezistenţei electrice a termometrului aflat la diferite temperaturi se realizează prin intermediul unei punţi electrice (punte Wheastone), în care firul termometrului este chiar una din ramurile punţii. Măsurarea rezistenţei cu ajutorul punţilor electrice are o mare precizie, de aceea şi precizia termometrului cu rezistenţă este mare (0,001°C).