热电偶、热电阻和热敏电阻的区别
热电偶、热电阻和热敏电阻是三种常用的温度传感器，它们在工作原理、性能特点和应用场景上有显著差异，具体区别如下：
一、工作原理
- 热电偶
基于热电效应，由两种不同导体或半导体材料（如镍铬-镍硅、铂铑-铂）组成闭合回路。当两端温度不同时，回路中会产生热电动势，通过测量该电动势推算温度。
特点：响应速度快、测量范围广（-200℃~1800℃），但精度较低且需冷端补偿。 - 热电阻
利用导体或半导体（如铂、铜）的电阻值随温度变化的特性测量温度。电阻与温度呈线性关系（如铂电阻Pt100），通过电桥电路转换为电压/电流信号。
特点：精度高（尤其铂电阻）、稳定性好，但温度范围较窄（-200℃~850℃），响应速度较慢。 - 热敏电阻
由半导体材料（如锰、钴氧化物）制成，电阻值对温度极为敏感。分为NTC（负温度系数）（电阻随温度升高降低）和PTC（正温度系数）（电阻随温度升高升高）。
特点：灵敏度高、体积小，但线性度差、稳定性较低，需线性补偿。
二、性能对比
| 特性 | 热电偶 | 热电阻 | 热敏电阻 |
|---|---|---|---|
| 温度范围 | -200℃~1800℃（特殊型号更高） | -200℃~850℃（铂电阻） | -55℃~315℃（NTC）或更高（PTC） |
| 精度 | 一般（需校准） | 高（铂电阻达±0.005℃） | 较低（需补偿） |
| 响应速度 | 快（毫秒级） | 较慢（秒级） | 快（微秒级） |
| 输出信号 | 毫伏级电势 | 电阻值（需转换） | 电阻值（需转换） |
| 应用场景 | 高温工业（如冶金、锅炉） | 中低温精密测量（如实验室、食品加工） | 温度补偿、过流保护、电子设备的快速响应 |
三、分类与结构
- 热电偶
- 类型：K型（镍铬-镍硅）、S型（铂铑-铂）等，分为可拆卸式、铠装式等。
- 结构：由热电极、绝缘管、保护套管组成，支持两线制或三线制接线。
- 热电阻
- 类型：普通型、铠装型、端面型等，材料主要为铂、铜。
- 结构：感温元件（绕线或薄膜式），常采用三线制或四线制消除引线误差。
- 热敏电阻
- 类型：NTC（如锰氧化物）、PTC（如钛酸钡）。
- 结构：片状、珠状或薄膜，集成于电路中。
四、选择建议
- 高温环境（如炉温监测）：优先选热电偶。
- 中低温高精度（如实验室温控）：选铂电阻。
- 快速响应与小型化（如电子设备保护）：选热敏电阻。
通过以上对比，可根据具体需求（温度范围、精度、响应速度等）选择合适的传感器。