特普生研發中心小伙伴，最近，在《儲能熱管理研究院》發表了這篇文章：

1、不同溫度傳感器優缺點

銅電阻
線性最好，價格較低，但靈敏度很低，體積大，對工作電源要求高，工作溫度范圍窄；

鉑電阻
線性和穩定性較好，但靈敏度太低，對工作電源要求高，功耗大，價格貴；

熱電偶
最突出的優點是工作溫區寬，不需要工作電源，但它的靈敏度較最低，需要冷端補償，在有電磁干擾的環境中信號噪聲比比較低；

半導體熱敏電阻
具有低溫下靈敏度高，體積小，價格便宜等優點，但其特性呈現非線性，互換性差，靈敏度不恒定，低溫下靈敏度高，高溫下靈敏度低，其穩定性最差；

PN結溫度傳感器
具有線性好，靈敏度高，功耗低，對工作電源要求低，價格較低等優點，但其一致性差，特性不能分度，互換性無保障，特性參數不規范，使用不方便；

集成溫度傳感器
具有線性較好，靈敏度高，對工作電源要求低等優點，但其量程窄，校正麻煩，誤差大，體積大，價格昂貴。

2、熱電偶和熱電阻的主要區別

熱電偶

熱電偶是溫度測量中應用最廣泛的，主要特點就是測溫范圍寬，性能比較穩定，同時結構簡單，動態響應好，更能夠遠傳 4-20mA 電信號，便于自動控制和集中控制。其測溫原理基于熱電效應。

將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，當兩個接點處的溫度不同時，回路中將產生熱電勢，這種現象稱為熱電效應，又稱為塞貝克效應。

閉合回路中產生的熱電勢有兩種電勢組成：溫差電勢和接觸電勢。

溫差電勢

是指同一導體的兩端因溫度不同而產生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以產生的電勢也不相同。

接觸電勢

指兩種不同的導體相接觸時，因為他們的電子密度不同所以產生一定的電子擴散，當他們達到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導體的材料性質以及他們接觸點的溫度。

目前，國際上應用的熱電偶具有一個標準規范，國際上規定熱電偶分為八個不同的分度，分別為 B，R，S，K，N，E，J 和 T，其測量溫度的最低可測零下 270℃，最高可達 1800℃，其中 B，R，S 屬于鉑系列的熱電偶，由于鉑屬于貴重金屬，所以又被稱為貴金屬熱電偶。而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。

熱電偶的結構有兩種：普通型和鎧裝型。

普通性熱電偶

一般由熱電極，絕緣管，保護套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配后，經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行傳遞，這種導線我們稱為補償導線。

不同的熱電偶需要不同的補償導線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠離電源，從而使參比端溫度穩定。

補償導線又分為補償型和延長型兩種，延長導線的化學成分與被補償的熱電偶相同，但是實際中，延長型的導線也并不是用和熱電偶相同材質的金屬，一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替。補償導線的與熱電偶的連線一般都是很明了，熱電偶的正極連接補償導線的紅色線，而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線的材質大部分都采用銅鎳合金。

熱電阻不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成標準的基準儀。但是由于他的測溫范圍使他的應用受到了一定的限制，熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優點也很多，也可以遠傳電信號，靈敏度高，穩定性強，互換性以及準確性都比較好，但是需要電源激勵，不能夠瞬時測量溫度的變化。

工業用熱電阻一般采用 Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下 200-800℃，銅熱電阻為零下 40 到 140℃。熱電阻和熱電偶一樣的區分類型，但是他卻不需要補償導線，而且比熱電偶便宜。鉑熱電阻的安裝形式很多，有固定螺紋安裝，活動螺紋安裝，固定法蘭安裝，活動法蘭安裝，活動管接頭安裝，直行管接頭安裝等等。

熱電阻與熱電偶的選擇最大的區別

——溫度范圍的選擇

熱電阻是測量低溫的溫度傳感器，一般測量溫度在-200~800℃，而熱電偶是測量中高溫的溫度傳感器，一般測量溫度在 400~1800℃，在選擇時如果測量溫度在 200℃左右就應該選擇熱電阻測量，如果測量溫度在600℃就應該選擇 K 型熱電偶，如果測量溫度在1200~1600℃就應該選擇S型或者B型熱電偶。

熱電阻與熱電偶相比有以下特點:

1. 同樣溫度下輸出信號較大，易于測量。

2. 測電阻必須借助外加電源。

3. 熱電阻感溫部分尺寸較大，而熱電偶工作端是很小的焊點，因而熱電阻測溫的反應速度比熱電偶慢;

4. 同類材料制成的熱電阻不如熱電偶測溫上限高。
   

熱電偶和熱電阻區別

第一、信號的性質

熱電阻本身是電阻，溫度的變化，使電阻產生正的或者是負的阻值變化;而熱電偶是產生感應電壓的變化，他隨溫度的改變而改變。雖然都是接觸式測溫儀表，但它們的測溫范圍不同，熱電偶使用在溫度較高的環境，如鉑銠 30---鉑銠6(B 型)測量范圍為 300 度~~1600 度，短期可測 1800 度。

S 型測一 20~~1300(短期 1600),K 型測一 50~~1000，短期 1200)。XK 型一 50~~600(800),E 型一40~~800(900)。還有 J 型，T 型等。這類儀表一般用于 500 度以上的較高溫度，低溫區時輸出熱電勢很，當電勢小時，對抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測量不準，還有，在較低的溫度區域，冷端溫度的變化和環境溫度的變化所引起的相對誤差就顯得很突出，不易得到全補償。這時在中低溫度時，一般使用熱電阻測溫范圍為一 200~~500，甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到 1K 左右的低溫)。

現在正常使用鉑熱電阻 Pt100，(也有 Pt50、100 和 50 代表熱電阻在 0度時的阻值。在舊分度號中用 BA1,BA2 來表示，BA1 在 0 度時阻值為 46 歐姆，在工業上也有用銅電阻，分度號為 CU50 和 CU100，但測溫范圍較小，在一 50~~150之間，在一些特殊場合還有銦電阻、錳電阻等)。

第二、工作中的現場判斷

熱電偶有正負極、補償導線也有正負之分，首先保證連接，配置確。在運行中。常見的有短路，斷路，接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(根據表面顏色來鑒別)。

檢查時，要使熱電偶與二次表分開，用工具短接二次表上的補償線，表指示室溫再短接熱電偶接線端子，表批示熱電偶所在的環境溫度(不是，補償線有故障)，再用萬用表 mv 檔大體估量熱電偶的熱電勢(如正常，請檢查工藝)。熱電阻短路和斷路用萬用表可判斷，在運行中，懷疑短路，只要將電阻端拆下一個線頭看顯示儀表，如到最大，熱電阻短路回零，導線短路，保證正常連接和配置時，表值顯示低或不穩，保護管可能性進水了顯示最大，熱電阻斷路顯示最小短路。

第三、從材料上分

熱阻是一種金屬材料，具有溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，既兩種不同的金屬，由于溫度的變化，在兩個不同金屬絲的兩端產生電勢差。

第四、兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣

熱阻一般檢測 0-150 度溫度范圍(當然可以檢測負溫度)，熱電偶可檢測0-1000 度的溫度范圍(甚至更高)所以，前者是低溫檢測，后者是高溫檢測。

3、熱電堆與傳統熱敏電阻、熱電偶的區別

熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。

熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。

熱敏電阻與熱電偶都是測溫的傳統電子元器件，均需要與被測溫物體充分接觸；不同點是熱敏電阻測量的是絕對溫度，而熱電偶與熱電堆測量的都是相對溫度，其“冷端”的溫度均需要測量或通過電路補償才能實現最終測溫。

傳統型熱電堆：早先的紅外熱電堆探測器是利用掩膜真空鍍膜的方法，將熱電偶材料沉積到塑料或陶瓷襯底上獲得的，但器件的尺寸較大，膜厚控制不易，生產工藝不與 IC 生產工藝兼容，很難批量生產。

隨著微電子技術的蓬勃發展，提出微電子機械系統(MFMs)的概念，進而發展了 MEMS 紅外熱電堆。

目前市場上熱電堆產品的核心芯片，基本上采用的是 MEMS 工藝生產；根據熱電偶排列的不同，又分為平面式熱電堆與堆疊式熱電堆；平面式熱電堆又有單通道、雙通道、4 道通等熱電堆，雙通道以上的熱電堆，可以近似理解為簡單的熱電堆陣列，如果通道數足夠多并加上精密的熱電信號讀出電路、配套處理電路，便可熱成像。