小恒定电流下二极管的正向电压 (\$V_f\$) 通常用于测量低温（低温）温度。硅二极管的 \$V_f\$ 在很宽的范围内几乎是温度的线性函数，斜率约为 -2 mV/K。甚至还有针对特定 \$V_f\$ 与 T 曲线进行标准化的特制二极管。如果您愿意自己进行两点或三点校准，则可以使用普通的信号二极管。如果校准，即使是 1N4148 也可以准确测量液氮温度。

您可以通过以下方式提高准确性：

• 使用稳定的恒流电源
• 使用单独的线对来提供电流和测量电压
• 使用屏蔽双绞线
• 在将测量电压馈送到 ADC 之前，对测量电压应用适当的比例和偏移

T 型热电偶在低至 ~-200C 时工作良好。为了让生活更轻松，热电偶可以与 AD595 或类似芯片连接，该芯片提供冷端补偿并放大电压输出。但是，需要小心使用 T 型热电偶，因为这些器件主要用于 K 型。数据表列出了与 T 型一起使用的一些特殊注意事项。然后可以使用您的 AD 读取 AD595 的输出arduino 并适当缩放。

我们使用许多普通的 SR106 肖特基二极管来测量我工作的液氦温度 (4K-20K)。它们很棒，而且便宜得要命。

你需要一个恒流源（我们使用 10 或 100 uA，主要是为了减少加热和蒸发），你真的，真的应该使用4 线连接，但你真正需要的电子设备是二极管和运算放大器对于电流源，用于读取电压的仪表放大器和一些无源器件。

棘手的一点是校准，但假设您有一个在这些温度下工作的温度计，您可以将其用作传输标准。

实际上，我们有一些花哨的、昂贵的低温专用二极管，例如 @Theran 的答案的评论中提到的 @ user16653，它们确实与廉价的自制传感器没有区别，这些传感器只是一个 SR106 环氧树脂成一个小铜块, 以便于热绑在被测设备上。
商用低温二极管传感器的主要优点是它们经过校准，但如果您有一个经过校准的传感器，您可以将其用作传输标准来轻松校准所有其他自制传感器，此时，它们都可以正常工作相同。

该电路是用于驱动低温系统中的二极管的精密电流源。

基本上，右侧有一个 -10V 精密参考（未显示。请注意参考为负）。它在 VR1 中被划分，并通过 U1B 缓冲。

现在，U1A 将努力保持其输入处的电压相等，因为我们将输出连接回负输入（通过二极管）。
这意味着 U1 引脚 2 的电压将保持非常非常接近 0V。但是，没有*电流可以流入或流出运算放大器输入（它们是高阻抗），并且没有电流可以流过 C1，因此基本上是电流流入运算放大器负求和节点的唯一路径U1A 是通过二极管。

因此，流经 R6 的电流等于**流经二极管的电流。由于我们知道引脚上的电压（功能上为 0V），我们可以轻松计算二极管电流，因为我们知道 TPC 上的电压和 R6 的电阻。

C1 降低环路带宽，以保持电路稳定。如果您需要大量带宽，您可以通过实验降低它的值，直到电路振荡，但这对于热应用来说似乎不太可能。

R10 只是在发生一些愚蠢的事情时保护运算放大器，例如输出引线短路。

请注意，您需要一个相当不错的负参考电压，因为负参考电压的漂移会直接导致偏置电流漂移，从而导致测量不正确。

您还应该为 R6 使用相当低的温度系数电阻器（至少金属膜）。

在实际应用中，我只是用一个精密电流表代替 D1，然后调整电位器以获得我想要的电流，而不是费心从数学中计算出来，但任何一种方法都可以。

您还应该使用体面的、低偏移和低偏置电流的运算放大器。模拟设备制造了很多不错的零件。

* 从技术上讲，极小的电流流入或流出所有实际运算放大器的输入端。如果您使用的是现代的低偏置电流运算放大器，它足够小，我们在这里忽略它。

** 请参阅上面有关运算放大器输入偏置电流的说明。

测量非常低或非常高温度的传统方法是使用热电偶。这些可以在距热电偶接口所在位置合理距离的地方远程运行。

您必须提供将电线上的电压转换为 Arduino 可以容纳的格式所需的调节电路。您可以尝试这种方法的一种方法是使用Adafruit 的热电偶分线板。这个小板可以通过与板载控制芯片的 SPI 连接连接到 Arduio。要支持其中许多板，您可以使用一些外部移位寄存器选择在 SPI 上与之通信的板，以支持选择更大的数字。