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最常見的水銀溫度計的工作原理是利用水銀的熱漲冷縮。因為水銀的膨脹系數(shù)比較大，變化較明顯，適合測量較高的溫度，測量范圍約為15度至300度。酒精溫度計適合測量低溫，測量范圍約為-78度至110度，另外還有煤油溫度計，都是利用液體的熱脹冷縮來測量的。

紅外線測溫計是用紅外線接收器作為傳感器，任何物體都會有紅外線輻射，溫度越高輻射越大，感應到的輻射經(jīng)過計算顯示出數(shù)字。

工業(yè)上用的壓力式溫度計是由充有感溫介質(zhì)的溫包、傳壓元件及壓力敏感元件組成的。工作原理是：一定質(zhì)量的液體，在體積不變的條件下，液體的壓力與溫度呈線形。

大部分溫度計的設(shè)計依據(jù)都是利用固體、液體、氣體受到溫度的影響從而產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象；或者在定容條件下，氣體或蒸氣壓強因區(qū)別溫度而變換；熱電效應的作用；電阻隨溫度的變換而變換；熱輻射的影響等等。

總的來說，一切物質(zhì)的任一物理屬性，只要它隨溫度的改變而發(fā)生單調(diào)的、顯著的變換，都可以用來標志溫度而做成溫度計。