溫度是與人類的生活、工作關系*為密切的物理量。溫度傳感器是把非電量溫度轉換為電信號的傳感器，它的種類很多，常用的有熱電阻、熱電偶、集成溫度傳感器等。

1.熱電阻

金屬熱電阻傳感器也稱為熱電阻傳感器，是利用金屬導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。一般的熱電阻傳感器由熱電阻、連接導線顯示儀表組成。熱電阻廣泛用來測量?220～850℃范圍內的溫度，少數情況下，低溫可測量至1K（?272℃），高溫可測量至1000℃。金屬熱電阻大都由純金屬材料制成，目前主要采用的材料是鉑和銅，也有用錳、銠、碳等材料制作熱電阻的。

（1）鉑熱電阻

鉑熱電阻的特點是測溫精度高、穩定性好，是制造熱電阻的*好材料。鉑熱電阻的應用范圍為?200～850℃。

因為鉑材料價格昂貴，因此一般工程測量中多采用銅作為熱電阻材料。銅的*大優點是價格低廉，易于提純，在?50～150℃的范圍內，溫度特性的線性較好。其缺點是銅的電阻率僅為鉑的幾分之一，因此，銅熱電阻所用材料細而且長，機械強度較差，熱慣性較大，在溫度高于100℃以上或在侵蝕性介質中使用時，易氧化，穩定性較差。因此，銅熱電阻只能用于測量精度要求不高且溫度不高（100℃以下）及無侵蝕性的介質中。

（2）熱敏電阻

半導體熱敏電阻簡稱熱敏電阻，是一種新型的半導體測溫元件，熱敏電阻是利用某些金屬氧化物或單晶鍺、硅等材料，按特定工藝制成的感溫元件。熱敏電阻可分為3種類型，即正溫度系數（PTC）熱敏電阻、負溫度系數（NTC）熱敏電阻以及在某一特定溫度下電阻值會發生突變的臨界溫度電阻器（CTR）。目前使用較多的熱敏電阻是NTC型熱敏電阻。熱敏電阻與金屬熱電阻比有以下幾點不同。

① 熱敏電阻的溫度系數值遠大于金屬熱電阻，所以半導體溫度計的靈敏度很高。

② 同溫度情況下，熱敏電阻阻值遠大于金屬熱電阻。所以連接導線電阻對測量誤差的影響極小，適用于遠距離測量。

③ 熱敏電阻溫度曲線非線性相當嚴重，所以其測量溫度范圍遠小于金屬熱電阻，一般在?50～300℃。

④ 半導體熱敏電阻的性能不夠穩定、互換性差、精度較低，這是它的主要缺點。

2.熱電偶

熱電偶的原理基于熱電效應。當A、B兩種不同材料的導體組成一個閉合電路時，若兩接點T、T0的溫度不同，則在該電路中會產生電動勢并形成電流，這種現象稱為熱電效應，該電動勢稱為熱電動勢。圖中的兩個接點，一個稱為測量端T，或稱為熱端；另一個稱為參考端T0，也稱為冷端。熱電偶就是利用上述的熱電效應來測量溫度的。

實驗證明：熱電動勢與熱電偶兩端的溫度差成比例。

按結構形式不同，熱電偶通常分為普通熱電偶、鎧裝式熱電偶和薄膜熱電偶3類。

（1）普通熱電偶

普通熱電偶應用于工業上測量液體、氣體等介質的溫度。它一般由熱電偶絲、絕緣套管、保護套管和接線盒組成，實驗室使用時可以不用保護套管，以減小熱慣性。

（2）鎧裝式熱電偶

鎧裝式熱電偶是由熱電偶絲、絕緣材料、金屬套管三者組合成一體的具有特殊結構的熱電偶。它可以做得很細很長，可以彎曲。根據熱端形狀的不同，它又可分為多種結構形式，不同的結構形式，響應時間和應用場合及特點不同。這類熱電偶的突出優點是可小型化、使用方便、使用壽命長、熱慣性小。此外，這類傳感器還具有強度高、耐壓、耐振動和耐沖擊等優點，并可根據需要制成不同長度，*長可達100m。

（3）薄膜熱電偶

薄膜熱電偶是用真空蒸鍍等方法使兩種熱電極材料蒸鍍到絕緣板上，上面再蒸鍍一層二氧化硅作為絕緣和保護層，形成薄膜狀熱電偶，其熱接點極薄（0.01～0.1μm），因此特別適用于快速測量物體壁面的溫度。安裝時用黏合劑將它黏結在被測物體壁面上即可。

3.集成溫度傳感器

它是把感溫元件（多為PN結）與有關的電子線路集成在很小的硅片上封裝而成的。由于PN結不能耐高溫，所以集成溫度傳感器通常只能測量 150℃以下的溫度，典型的工作溫度范圍是?50～150℃。集成溫度傳感器具有體積小、線性好、反應靈敏等優點，所以應用十分廣泛。

集成溫度傳感器按輸出電量不同可分為電壓型、電流型和頻率型幾類。電壓型傳感器的優點是直接輸出電壓，且輸出阻抗低，易于與信號處理電路相連接。電流型傳感器的輸出阻抗極高，因此可以簡單地使用雙股絞線傳輸數百米遠，而不必考慮傳輸導線的電阻，特別適合于遠距離晶密溫度遙感和遙測。頻率輸出型傳感器除了具有與電流輸出型傳感器相似的優點外，還便于與微型計算機連接。