跟著出產和科技的翻開，許多本地對溫度丈量與操控的央求愈來愈高，而通常慣例溫度傳感器難以滿意央求，需要高精度、高分辯力的溫度傳感器和測溫儀器。而石英晶體溫度傳感器及溫度計便是具有高分辯力（0.000 1℃）、高線性度 （0.002％）和高安穩性，適合中低溫丈量的新式溫度傳感器和測溫儀器。

　　1．作業原理

　　運用石英晶體的固有頻率隨溫度改動而改動的特性來測溫的儀器，稱為石英溫度計。

　　石英的固有振蕩頻率可用下式標明

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　式中，f為固有振蕩頻率；n為諧波次數；b為振子的厚度；σ為密度；C為彈性常數。

　　石英振子的頻率還與溫度具有下列近似聯絡

ft=f0[l+α（t-t0）+β（t-t0）2+γ（t-t0） 3] 　　　　　　　（2）

式中，f０為在溫度為t０時的頻率；f０為在溫度為t時的頻率；t０為基準參看溫度；α，β，γ為一次、二次、三次冪的溫度系數。

　　系數α，β，γ隨石英晶體的切開視點的改動而改動。當切開視點紛歧同，溫度系數也顯著紛歧樣，闡明石英的頻率溫度系數既是切開視點的函數，又是溫度的函數。所謂頻率溫度系數，是指溫度添加1℃時，其頻率改動的相對偏移量。許多研討和實驗標明選用Y切開的石英晶體片的振蕩頻率與溫度呈線性聯絡，其斜率（即頻率溫度系數）約為十00Hz／℃。

　　2．石英晶體傳感器構造

　　石英溫度計通常選用石英振蕩器，構成一個挑選頻率的諧振回路，而石英振子有些，通常選用易承受溫度改動的構造。石英傳感器的構造通常如圖 所示，石英振子置于不銹鋼維護管的上部，使其對外界溫度改動活絡。由支柱支持，振子的雙面張貼有用金等功用安穩的金屬或合金制成的電極，并用引線與外部連通。石英振子雖由支柱支持，但是它將阻遏振子振蕩，并且，外界振蕩及沖擊等又要改動其支持方位，都對精確測溫倒運。但是，若使石英片悠閑振蕩，支持方位又不受沖擊是恰當艱難的。

　　3．石英溫度計首要特性

　　①高分辯力分辯力達0.001～0.0001℃；

　　②高精度 在一50～120℃方案內，其差錯為±0.05℃（通常溫度計的差錯通常大于±0.1℃）；

　　③高安穩度 年改動在0.02℃以內；

　　④熱滯后差錯小，能夠疏忽；

　　⑤因是頻率輸出型傳感器，后續丈量與處理電路方案便當、簡略，且可不受拓寬器漂移及電源不堅決的影響，可便本地遠間隔（如1500m）傳送溫度丈量信號；

　　⑥其精度和安穩功用夠作為溫衡量值傳遞的規范及次級規范運用；

　　⑦石英傳感器的抗強沖擊功用較差，故在設備、運送和運用需分外留神。

圖1　石英溫度傳感器

1-石英片；2-支柱；3-電極；4-引線

　　4．溫度計的標定

　　由頻率與溫度的聯絡式（2）可知，只需斷定了式中的α，β，γ的值，就可運用式（2）求得被測溫度。下面以某國產規范低溫石英溫度計標定為例作一介紹。

　　該種溫度計的測溫方案為-80～0℃；測溫的不斷定度為15mK；分辯力為2～0.2mK，標守時選用水的三相點溫度作為基準參比溫度t０，以一等規范鉑電阻溫度計作規范，在恒溫槽中與石英溫度計作比照檢定。終究用最小二乘法擬合頻率溫度聯絡式，求出α，β，γ三個溫度系數。標定后的石英溫度計就可投入運用。