中国人民大学(Renmin University of China)的研究人员以纸和金线(用于电极)制造出非常便宜且可扩展的温度传感器，并以喷墨打印机用的离子油墨作为热敏电阻。

这项研究结果发表在《ACS Sensors》期刊，研究人员在主题为“以绿色感应油墨为基础的超快速纸温度计”(Ultrafast Paper Thermometers Based on a Green Sensing Ink)的文章中描述这项十分简单的建置：研究人员利用纸作为软性基板，并以离子液体，1-ethyl-3-methyl imidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([EMIm][Tf2N])实现其非挥发与疏水性质。

透过笔写或喷墨印刷转移到普通的A4纸，离子液体由于毛细管效应而持续于纸上，即使在弯曲和折迭期间也不至于泄漏。在连接至外部电源的两个溅镀电极(实验中的尺寸为5mmx 1.5cm)之间，测量油墨痕迹的电导性。它对于外部温度的变化极其敏感，尽管经过多次折迭和弯曲，仍可提供可靠的温度读数。

“这种纸温度计对于加热的反应时间大约为8秒，”研究人员指出，“无论在不同测试温度下的电导率变化差异”。

研究人员并将新的热敏电阻概念提升另一个层次，在A4纸的一面形成8个平行的金电极，而在纸的另一面以手写64点离子液体，并与电极对齐(因此墨水会透过纸到达金电极)，并且沉积另一组八个平行的金电极，使其垂直于相对侧的电极。

研究人员因而实现了一个8×8的温度感测数组，能够在纸张上输出温度的热分布图。为了验证这项热地图实验，研究人员采用红外线摄影机，并强调基于纸的温度感测数组经证实极具通用性，因为它可以同时检测曲面的温度。纸张可以折迭而环绕于物体周围，并测量每一侧表面上的温度，因而不同于从热相机而来的直接观察读数。

为了证明该设计的可扩展性，离子墨水可用于与喷墨打印机共同在大面积上打印特定任务的图案。这种可用于大规模制造低成本、可折迭和一次性实时温度计的新方法，目前已经取得了相关的专利。

【相关介绍】

温度传感器

温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

温度传感器主要分类

接触式

接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。

温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。

一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。

非接触式

它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。

最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。

辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度，如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射，从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率，ρ为反射镜的反射率。

至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度（即介质温度）进行修正而得到介质的真实温度。

非接触测温优点：测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温，主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展，辐射测温 逐渐由可见光向红外线扩展，700℃以下直至常温都已采用，且分辨率很高。

热敏电阻

热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

热敏电阻材料分类

热敏材料一般可分为半导体类、金属类和合金类三类，现分别简述如下。

半导体热敏电阻材料

这类材料有单晶半导体、多晶半导体、玻璃半导体、有机半导体以及金属氧化物等。它们均具有非常大的电阻温度系数和高的龟阻率，用其制成的传感器的灵敏度也相当高。按电阻温度系数也可分为负电阻温度系数材料和正电阻温度系数材料.在有限的温度范围内，负电阻温度系数材料a可达-6*10-2/℃，正电阻温度系数材料a可高达-60*10-2/℃以上。如饮酸钡陶瓷就是一种理想的正电阻温度系数的半导体材料。上述两种材料均广泛用于温度测量、温度控制、温度补瞬、开关电路、过载保护以及时间延迟等方面，如分别用子制作热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻延迟继电错等[1]  。

这类材料由于电阻和流度呈指数关系，因此测温范围狭窄、均匀性也差。.

金属热敏电阻材料

此类材料作为热电阻测温、限流器以及自动恒温加热元件均有较为广泛的应用。如铂电阻温度计、镍电阻温度计、铜电阻温度计等。其中铂侧温传感器在各种介质中(包括腐蚀性介质)，表现出明显的高精度和高稳定的特征。但是，由于铂的稀缺和价格昂贵而使它们的广泛应用受到一定的限制。铜测温传感器较便宜，但在腐蚀性介质中长期使用，可导致静态特性与阻值发生明显变化。最近有资料报导，铜测温传感器可在空气介质中-60~180℃温度范围使用。但是，国外为了在-60~180℃长期地测量温度和在250℃短期测量温度，普遍大量使用着镍测温传感器，并认为镍是一种较理想的材料，因为它们具有高的灵敏度、满意的重现性和稳定性。

合金热敏电阻材料

合金热敏电阻材料亦称热敏电阻合金。这种合金具有较高的电阻率，并且电阻值随温度的变化较为敏感，是一种制造温敏传感器的良好材料。作为温敏传感器的热敏电阻合金性能要求如下：（1）足够大的电阻率；（2）相当高的电阻温度系数；(3)具有接近于实验材料线膨胀系数；

(4)小的应变灵敏系数；

（5）在工作温度区间加热和冷却时，电阻温度曲线应有良好的重复性 。