發布日期：2022-11-05 點擊率：124
常見的測溫元件有四種：熱電偶、熱電阻（RTD）、熱敏電阻、測溫芯片（IC）。下面我們分別介紹一下各自的原理及特點，并對比優缺點。
熱電偶：基于塞貝克效應，兩種不同金屬組成的兩根電線兩端相連并且對其中一端進行加熱時，熱電電路中會有連續的電流流動。從理論上講，任何兩種不同導體都可以配制成熱電偶，但是作為實用的測溫元件，一般選用熱電性質穩定、物理化學性質穩定、電阻溫度系數小、比熱小、線性度高的材質。標準化熱電偶一般有S、B、E、K、R、J、T這七種，它們對應的測溫范圍，以及熱電勢-溫度曲線都不一樣，具體可查詢對應的分度表。
熱電阻（RTD）：金屬的電阻率表現出明顯的溫度依賴性，金屬導體的電阻值隨溫度而變化。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，此外還有采用鎳、錳、銠等材料，因為它能在承受高溫同時保持出色的穩定性。熱電阻體的引線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。
熱敏電阻：與RTD一樣，熱敏電阻也是溫度敏感的電阻。熱敏電阻通常由半導體材料制成，有正溫度系數（PTC）和負溫度系數（NTC）之分，大多數熱敏電阻都采用負溫度系數，即其電阻隨溫度升高而減小。NTC的電阻值變化可以達到每攝氏度幾個百分點，以便熱敏電阻電路能夠檢測到溫度的微小變化，而使用RTD或熱電偶電路無法觀察到這樣的變化。熱敏電阻的高電阻率為其提供了獨特的測量優勢。
靈敏度提高的代價是損失了線性度，熱敏電阻是一個極端的非線性元件，它高度依賴于工藝參數，目前制造商無法將熱敏電阻曲線標準化到RTD和熱電偶的標準化程度。由于是半導體，熱敏電阻比RTD或熱電偶更容易在高溫下永久失準。熱敏電阻可制成非常小的尺寸，這意味著它們將快速響應溫度變化，但是其較小的熱質量使其特別容易受自加熱誤差的影響。熱敏電阻比RTD或熱電偶脆弱得多，必須小心安裝以避免破碎或連接分離。
測溫芯片（IC）：它其實是人為定制的智能元件，可以配置電壓或電流輸出，并且能實現與絕對溫度成線性比例的輸出。但是它和熱敏電阻一樣，具有有限的溫度范圍，自動加熱和脆弱的問題同樣很明顯，并且需要給它提供外部電源。
以下是這四種測溫元件的優缺點對比表：
熱電偶 | 熱電阻（RTD） | 熱敏電阻 | 測溫芯片（IC） | |
優點 | 自供電 結構簡單 耐用 實惠 多樣 溫度范圍廣 | 最穩定 最精確 比熱電偶更線性化 | 輸出值高 響應快速
| 最線性化 輸出最高 實惠 |
缺點 | 非線性 輸出電壓低 需要基準 最不穩定 最不敏感 | 昂貴 需要電源 磁阻小 絕對電阻低 | 非線性 受限的溫度范圍 脆弱 需要提供電源 會自加熱 | T＜200℃ 需要提供電源 會自加熱 輸出值范圍受限 |
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