热电阻工作原理：从电阻变化到温度感知的核心机制

作者：xpyb 添加时间：2025-07-10 08:18:26

热电阻是一种利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的传感器，其工作原理可从核心特性、材料选择、测量电路等方面详细理解：

热电阻的工作基础是导体或半导体的电阻值与温度之间存在确定的函数关系。

对于金属导体（如铂、铜等），温度升高时，金属内部原子热运动加剧，导致自由电子的定向移动受到更多阻碍，电阻值随温度升高而增大，即具有正温度系数（温度↑→电阻↑）。
对于半导体材料（如热敏电阻中的某些类型），温度升高时，其内部载流子（电子或空穴）数量显著增加，电阻值随温度升高而减小，即具有负温度系数（温度↑→电阻↓）。

通过测量热电阻的电阻值变化，即可反推出对应的温度值。

热电阻的性能很大程度上取决于所用材料，常见材料及特点如下：

铂（Pt）：***常用的材料，具有优异的稳定性、线性度和宽温度测量范围（-200℃~850℃）。其电阻与温度的关系可通过国际温标（ITS-90）定义的公式准确描述（如 Pt100 表示 0℃时电阻为 100Ω）。
铜（Cu）：成本低、线性度好，但测量范围较窄（-50℃~150℃），且易受氧化影响，适用于低温、无腐蚀的环境。
镍（Ni）：灵敏度高于铂和铜，但线性度较差，测量范围一般为 - 60℃~180℃。