Определение: Температурата е величина характеризираща степента на нагряване на веществата.

Основната единица за температура в Международната система единици (SI) e келвинът, една от седемте основни единици, и се означава с K. Един келвин представлява 1/273,16 част от термодинамичната температура на тройната точка на водата (това е точката, при която водата, ледът и водната пара съществуват в равновесие). Температурата 0 K или −273,15 °C се нарича абсолютна нула и съответства на точката, в която молекулите и атомите имат възможно най-малката топлинна енергия и топлинното движение престава в класическото описание на термодинамиката. Скалата на Келвин е кръстена на инженера и физика Уилям Томсън, 1-ви барон Келвин (1824-1907), който пише за необходимостта от "абсолютна термометрична скала". Докато деленията на температурните скали Фаренхайт и Целзий се наричат „градуси“, деленията на скалата на Келвин са просто „келвини“ и не се изписват със символа за градус (°). Келвинът се използва предимно във физичните науки.

Във всекидневния живот най-удобна, най-разпространена и най-често използвана в света е скалата на Целзий (наречена на името на шведския астроном Андерс Целзий, 1701–1744). Тази скала е емпирична и по нея +0,01 °C е тройната точка на водата, а един градус деление е 1/273,16 част от температурната разлика между тройната точка на водата и абсолютната нула. Преди 1954 г.скалата е дефинирана с точката на замръзване на водата — 0 °C и точката ѝ на кипене — 100 °C при атмосферно налягане от 1 атмосфера (на ниво морско равнище).Температурна разлика от 1 °C по тази скала е равна на температурната разлика от 1 К, така че скалата по същество е еднаква с келвиновата скала, но е изместена с температурата, при която водата замръзва (273,15 K)

Даниел Габриел Фаренхайт (1686 ÷ 1736). немски физик
0 °F = -17.78 °C - най ниската измерена температура през зимата на 1708/1709г.
100 °F = 37.8 °C – нормалната температура на тялото на кон

Рене Реомюр (1683 ÷ 1757). френски естествоизпитател
откривател на спритния термометър.
0 °Re = 0 °C - температура на замръзване на водата
80 °Re = 100 °C – температура на кипене на водата
1 °R = 1,25 °C

Уйлям Ранкин (1824 ÷ 1907). шотлански физик
0 °Ra = 0 K = -273.15 °C абсолютната нула”-възможно най-ниската температура.
Нараства с деления по скалата на Фаренхайт.

Важна температурна единица в теоретичната физика е температурата на Планк

Най-високата температура, създадена от човека, е около 10 трилиона K (която е сравнима с температурата на Вселената в първата секунда от създаването й) и е постигната през 2010 г. при сблъсъка на оловни йони, ускорени почти до скоростта на светлината. Експериментът е проведен с Големия адронен ускорител.

Най-високата теоретично възможна температура е температурата на Планк. По-висока температура не може да съществува, тъй като при тази температура всичко се превръща в енергия (всички субатомни частици се разпадат). Тази температура е приблизително равна на 1,41679(11)×10³² К.

Най-ниската температура, създадена от човека, е получена в 1995 г. от Ерик Корнел и Карл Уиман от Съединените щати по време на охлаждане на атомите на рубидий. Тя е над абсолютната нула с по-малко от 1 / 170 000 000 000 K (5,9 ×10^-12 K).

През 1821, немско-естонският физик Томас Йохан Зеебек открил, че когато някой проводник бъде нагрят неравномерно, той ще генерира напрежение. Това е известният термоелектрически ефект или ефект на Зеебек. Всеки опит за измерване на това напрежение налага свързването на друг проводник към горещия край. Този допълнителен проводник следователно също ще бъде подложен на изменение на температурата си и ще създаде напрежение, противопоставящо се на напрежението в разглеждания проводник.

Ефектът на Пелтие е обратен на ефекта на Зеебек - създаване на температурна разлика от електрическо напрежение.Ефектът се проявява, когато ток премине през два различни (по състав) метала или полупроводника. Токът задвижва поток от топлина от единия метал към другия: единият се охлажда, а другият се нагрява. Ефектът се използва по-често за охлаждане. Ефектът е бил открит през 1834 г. от Жан Пелтие, 13 години след първоначалното откритие на Зеебек.

Това откритие на Зеебек е послужило по-късно за изобретяване на термодвойката, като средство за измерване на температура.

Термодвойката е температурен сензор, който поражда електрическо напрежение в студения си край в зависимост от температурата до която е нагрят горещия и край, без допълнителен външен източник. Състои се от два различни метални проводника, наречени термоелектродни, свързани с по единия си край в обща точка наречена горещ край на термодвойката. От свободните им краища наречени студен край на термодвойката се извежда електродвижещото напрежение. Когато горещия край на термодвойката се загрява, това предизвиква движение на електрони от горещия към студения край на термоелектродните проводниците, ако например термоелектродните проводници са от NiCr и Ni, то в студения край на термоелектродния проводник от Ni се натрупват по голямо количество електрони отколкото в термоелектродния проводник от NiCr. Тази разлика в количеството натрупани електрони се получава поради факта че в проводника от Ni електроните се предвижват с скорост няколко пъти по голяма при нагряване, отколкото в проводник от NiCr. Натрупването на електрони в студените краища води до получаване на потенциална разлика между тях, съответстваща на разликата в температурите между топлия и студения край на термодвойката. Виж фигура 1.

Термоелектродните проводници се разделят на такива с положително термо -е. д. с. и на такива с отрицателно термо- е. д. с. спрямо термоелектрод от платина. Е. д. с. на платината е прието за нулево с което се сравняват всички останали термоелектроди. Виж таблицата по долу:

В практиката са известни още и термодвойки тип Е, L, M, които намират много ограничено приложение.

Предназначението на термокомпенсационния проводник е да отведе студения край на термодвойката на място, където се намира вторичния прибор или преобразувателя. Термокомпенсационния проводник трябва да има същото термо- е. д. с. като това на термодвойката. Обикновено се изработва от същия материал като този на термодвойката с изключение тези от благородни материали.

Измерването на температура със термосъпротивления е основано на свойствата на електрическите проводници да изменят съпротивлението си в зависимост от температурата. Повечето проводници увеличават съпротивлението си с увеличаване на температурата и го намаляват с намаляване на температурата. Като се знае зависимоста, която съшествува между съпротивлението на проводника и темтературата, по стойноста на съпротивлението може да се определи температурата, до която е нагрят проводникът. Така че при измерване на температура със термосъпротивление е необходимо непрекъснато да се измерва съпротивлението на проводника.

Измерването на съпротивлението на всяко вещество при изменение на температурата му се характеризира с температурния коефициент на съпротивлението.

Където R0 е съпротивлението при 0°С и R100 е съпротивлението при 100°С.
В измервателния комплект влизат:
- термосъпротивление (чувствителен елемент)
- измервателен апарат – вторичен прибор (например процес индикатор).

Pt 100 с коефициент 1.385 (обхват -200 ÷ 850 °С) - IEC 751,
Pt 100 с коефициент 1.391 (обхват -200 ÷ 650 °С) - градуировка 22,
Pt 46 (обхват -200 ÷ 650 °С) - градуировка 21,
Cu 53 (обхват -50 ÷ 180 °С) - градуировка 23,
Сu 100 (обхват -50 ÷ 180 °С) - градуировка 24,
Ni 100 (обхват -60 ÷ 250 °С) - DIN 43760,
Cu 50 (обхват -50 ÷ 200 °С)
Pt 50 (обхват -260 ÷ 750 °С)

Удължителните проводници служат за връзка между чувствителния елемент и керамичната клема разположена в главата на температурния сензур. Изискване към удължителните проводници да са с ниско електрическо съпротивление за да не влияят на измерването и е да са устойчиви на висока температура (да не настъпва окислителен процес), обикновено са посребрени.
Използват се няколко схеми на свързване на термосъпротивленията към вторичния прибор.

- двупроводна схема - Когато не се изисква голяма точност на измерването и линията за свързване не е с голяма дължина (нискоомна).

- трипроводна схема - При извършване на измервания изискващи голяма точност или линията за свързване е с голяма дължина, се използва трипроводна схема на свързване

- четирипроводна схема - При прецизни измервания на температура, когато искаме да изключим влиянието на външни фактори (като индукция ) се използва четирипроводна схема. Тя работи като трипроводна с тази разлика че може да се сменя мястото на „третия” проводник от една клема на термосъпротивлението на другата. При смяната показанието трябва да остава непроменено.