低温计，用来测量极较的温度。在低温的套用中，尤其是1~100K的範围内，电阻、二极体和热电偶是最常用的低温温度计。温度计的选择主要考虑测量範围、回响时间、灵敏度、稳定性、易用性、包装、经济成本和对环境的影响等因素。

电阻温度计测温原理是材料的电阻率变化与温度变化相关，材料一定的电阻值对应一定的温度。我国工业常用的标準热电阻主要由铂和铜两种材质製造，它们都由感温元件，引出线，保护套管等组成。热电阻的接线方式多採用三线制、四线制等，用以消除温度计引线带入的电阻。电阻式温度计分为正温度係数温度计（PTC）和负温度係数温度计（NTC）。正温度係数温度计指的是温度感测器电阻与温度正相关，而负温度係数温度计的电阻与温度负相关。典型的正温度係数温度计如铂、铑铁、铜电阻温度计等；而典型的负温度係数温度计主要包括锗电阻和氮氧化锆电阻等半导体温度计。

二极体测温技术产生于二十世纪六十年代，人们对用锗、硅、砷化稼二极体作为可能的低温温度计就已进行了研究。1966年，砷化镓二极体温度计就出现于市场，1972年美国的Lake Shore公司最早提出利用P-N结检测温度。二极体工作原理是在正向电流时，二极体的正向电压随温度的降低而增加。二极体温度计线性关係好、测量方便、灵敏度高、测量範围宽（1~400K），从而不断受到重视，套用範围不断扩大。但是二极体温度计的发热较大，在液氦温区有几十微瓦以上的发热，一定程度上限制了其套用。砷化镓二极体温度计是典型的二极体温度计，相对于锗电阻温度计，它受磁场影响很小，2-40K温区内，磁场强度为2T时，温度误差约为0.1K；4T时，误差才增加到0.6-1K。硅二极体是另一种二极体温度计，是结合气相外延技术做成的，它由高电导硅衬底上生长一个薄的外延层作材料，用通常的平面双扩散技术製备成 P-N 结。它在30-400K温区内，测温精度误差在1K以内，4.2K时为0.1K，但其抗磁性逊于砷化镓温度计。

热电偶是利用热电效应进行温度测量的，包括测量端和补偿端。热电偶测温包括热电偶元件、参考点，以及电压测装置。热电偶套用极其广泛，具有结构简单，加工方便，价格便宜、探头质小、热惰性小、安装使用方便等优点。此外，热电偶测温可从3K到高达3073K，并具有比较好的计性能，在某些情况下它的準确度可达±0.01K，在低温测量範围内一般可达到±0.5K。但是热电偶也存在不足的地方，如测量準确度难以超过0.2K，使用时参考端温度必须恆定，否则将造成测量结果的偏差，在高温或者长期使用时，因受被测介质或环境的影响（如氧化、还原等）而发生劣化，降低使用寿命。由于热电偶丝本身存在着不良的结点电势，在有温度梯度的条件下，将产生寄生电势源。这个寄生电势叠加在测量的热电势上，从而影响测温的精度。在低温测量中，还应注意使参考点的温度恆定，若冰点偏差0.1K，会使测量液氮温区的温度带来2倍的偏差。在某些实验情况下，需要考虑热电偶丝自身的导热引起的测量误差。这可以通过减少导热的途径或通过实验与计算的修正来提高测量的精度。

除了上述的几类常用温度计，电容温度计、气体温度计、蒸气压温度计、磁温度计也在低温测量中有着广泛的套用。 马克汉科夫等人在低温下测量常规电容器的性质时，发现电容器有相当合适的测温特性。电容温度计是利用电容与温度变化相关而製成的。由于电容温度计的工作与束缚电荷相联繫，因而磁场对电容温度计没有影响，这使得它能在超导等强磁场条件下使用。电容温度计适用于具有强磁场的测温场合。

上世纪六十年代，美国和苏联先后建立了气体声学温度计，由于声学温度计的灵敏度随温度的下降而增加，用以复现热力学温标更为适宜，然而气体温度计的结构比较複杂，操作也不简便。

蒸气压温度计的测温原理是化学纯物质的饱和蒸气压PV和温度T之间具有确定的一一对应的关係。用真空泵对低温恆温器中的低温液体进行减压时，由于液体蒸髮带走汽化潜热，使剩余液体温度降低，测量此状态下的蒸气压力就可以测知对应的饱和温度。

磁温度计也是常用的低温温度计之一，它的工作原理是居里定律，即顺磁盐的磁化率与温度T成反比关係。通常将顺磁盐置于互感线圈中，用互感电桥得出互感的读数，便可得出顺磁盐的磁化率与热力学温度的关係。

右图所示为各低温温度计的性能特性参数，包括测範围、特性与灵敏度、外形尺寸等参数。

常用于低温领域的温度计多为热电阻温度计，在同一温度点测温过程中由于各种原因往往会出现温度漂移，从而影响测温稳定性和精确度。性能优良的温度计应保证其所测温度的稳定性，稳定性包括长期稳定性和热冲击稳定性。

电阻温度计作为国际温标值传递的计量器具，其长期稳定性是温度计计量性能的重要参考因素。对于某些特殊领域如航天、核电等，往往要求温度计使用寿命长达数年甚至数十年。温度计的长期稳定性是以规定的温度和时间内，电阻值变化程度转换成温度来表示的。

对于铂电阻温度计，评价温度计长期稳定性主要包括自然存放和周期检测两种方法。自然存放法就是将已检定合格却未使用过的温度计自然存放在环境条件下多年，然后检测其在水三相点的电阻值Rtp或在各固定点的电阻比值W(t)的变化。周期性检测法是将使用一个周期后的温度计进行Rtp和W(t)检测。

对于 cernox 温度计，S.S. Courts等人在5.8年内对39支温度计进行了长期稳定性研究，分别在不同的时间点、不同的标定温度对温度计的温漂百分比进行了计算。整个测试周期内，40K 以下温区的温漂百分比小于±0.02%，50K 以上温区小于±0.08%。 然而对于研发时间很短而需要长期维持稳定性的温度计而言，通过自然存放后对温度计进行稳定性测试是不可能实现的。吴承汕採用铂电阻温度计加速老化方法，筛选出一批温度计，其长期稳定性与自然存放和周期检测两种方法的结果基本一致。

温度计热冲击过程通常是通过让温度计经历升降温循环实现的。升降温是指在一定温度範围内，样品按设定的速率匀速升降温的过程。对于低温领域的升降温过程，温度範围往往是从常温至低温工质的三相点，如常温至液氦温区、液氮温区、液氢温区等。升降温过程通常是在恆温环境内进行的，实现的要素包括热源、冷源及一定的控制装置。升降温过程在低温温度计筛选方面有重要的套用，如温度计老化及组织稳定、温度计标定等低温温度计计性能的稳定与否对温标的传递和复现十分重要，温度计的测温稳定性与多种因素有关。对于铂电阻温度计，冷热循环冲击通常会使感温元件产生第二、第三类内应力，造成稳定性变差。

低温温度计在使用之前往往需要对其进行标定。常见的温度计标定系统多为稳态系统，通过在低温恆温器内对热源和冷源的控制，对安有待标温度计的等温块进行控温，採集温度计的电阻和标定的温度就可以拟合出温度计的电阻温度特性曲线。低温区温度的标定，冷源一般由液氮提供。

低温技术广泛渗透在人们生活的方方面面，同时也广泛套用于高端科学技术方面。在低温领域，低温技术已广泛套用于航天、超导、能源、低温真空、石油化工及医学等众多领域，成为推动人类各方面必不可少的支柱力。低温技术的套用面一般为低温液化分离或者为其他场合提供低温环境。

在低温领域，温度的测量是尤为重要和最根本的测量。温度测量领域的一个重要研究方面就是低温测量技术。热力学温度是国际单位制中7个基本物理之一，处于热平衡的系统都有相同的温度。与室温温度测相比，低温系统中的要求更加严格。低温条件下，系统微小的漏热都会影响测量的精度，为了保证精度和可靠性，必须根据具体要求选择合适的温度计和测量方案，并对系统漏热进行充分的估计和预防。温度计的安装方法也是必须重点考虑的方面，另外对温度测量过程中产生的自热效应，对于高精度测量也是必须着重消除的影响。低温下的测量同常温测量相比最大的不同点就是对系统漏热十分敏感。在低温条件下系统的极小漏热都会严重影响测量的準确性，µW 级的热流都会造成 mK 级的不确定度。随着低温温标的完善、低温温度计的研发、测试方法及技术的不断进步等，低温温度测量技术发展迅猛。