引言
在工业自动化、家电控制、医疗设备及环境监测等领域，温度测量是最常见的物理量测量之一。热敏电阻（Thermistor）和热电阻（RTD，Resistance Temperature Detector）是两种基于电阻-温度效应最常用的温度传感器。尽管二者名称相近，但其材料、特性、测量电路和应用场景有显著差异。本文将从工作原理、特性参数、测量方法及适用场合等方面进行系统对比，帮助读者正确选择和设计温度测量方案。

一、热敏电阻传感器

1. 工作原理
热敏电阻是一种半导体陶瓷元件，其电阻值随温度变化而剧烈变化。根据温度系数不同，分为负温度系数（NTC）和正温度系数（PTC）两类。NTC最为常用，温度升高时电阻下降；PTC则在温度超过居里点后电阻急剧上升。

2. 主要特性
- 灵敏度高：温度系数可达-2%~-6%/℃（NTC），远高于热电阻。
- 非线性严重：电阻-温度关系呈指数曲线，需线性化补偿。
- 测量范围窄：典型-50~+300℃，部分高温型可达+1000℃。
- 稳定性较差：长期漂移较大，需定期校准。
- 成本低、体积小：适合批量应用。
3. 测量电路
由于热敏电阻阻值较高（常温下1kΩ~100kΩ），引线电阻影响小，常采用：

- 分压电路：与固定电阻串联，测量电压。
- 惠斯通电桥：提高灵敏度。
- 恒流源驱动：保证线性度。
测量时需注意自热效应，应限制电流（通常<100μA）。

二、热电阻传感器

1. 工作原理
热电阻利用金属（如铂、铜、镍）的电阻随温度升高而增大的特性。最常用的是铂热电阻，如Pt100、Pt1000，0℃时阻值分别为100Ω和1000Ω。

2. 主要特性
- 精度高、稳定性好：铂电阻是国际温标的标准仪器，长期漂移小。
- 线性度好：在中低温区近似线性。
- 测量范围宽：-200~+850℃（Pt）。
- 灵敏度较低：约0.385Ω/℃（Pt100），需高精度测量电路。
- 成本较高、体积较大。
3. 测量电路
由于热电阻阻值低（Pt100仅100Ω），引线电阻会引入误差，必须采用三线制或四线制接法：

- 两线制：仅用于短距离、低精度场合。
- 三线制：补偿引线电阻，工业常用。
- 四线制：完全消除引线电阻，用于高精度测量。
恒流源激励配合高精度ADC是常见方案，电流通常取1mA以下以减小自热。

三、测量方法与注意事项

1. 热敏电阻测量要点

• 使用线性化电路或查表法修正非线性。
• 避免过流造成自热误差。
• 注意封装与环境热阻，确保响应速度。

1. 热电阻测量要点

• 优先选用三线/四线制，消除引线误差。
• 采用低漂移恒流源和高分辨率ADC。
• 定期校准，尤其是工业现场。

1. 共同问题

• 自热效应：激励电流过大导致温升，建议减小电流或采用脉冲测量。
• 电磁干扰：信号线应屏蔽、远离动力线。
• 响应时间：受封装、介质影响，需根据动态要求选择。

四、应用场景对比
| 项目 | 热敏电阻 | 热电阻（RTD） |
|------|----------|----------------|
| 精度 | 中低 | 高 |
| 稳定性 | 较差 | 很好 |
| 灵敏度 | 高 | 低 |
| 线性度 | 差 | 好 |
| 测量范围 | -50~300℃ | -200~850℃ |
| 成本 | 低 | 高 |
| 典型应用 | 家电、手机、电池、医疗一次性探头 | 工业过程、实验室、精密仪器 |

五、结论
热敏电阻以高灵敏度、低成本、小体积见长，适合对精度要求不高、空间受限的场合；而热电阻则以高精度、高稳定性和宽测量范围成为工业与计量领域的首选。实际工程中，应根据测量范围、精度要求、环境条件及成本预算综合选择。对于高精度测量，推荐四线制Pt100或Pt1000；对于快速响应、低成本场景，NTC热敏电阻更具优势。无论选择哪种传感器，合理的电路设计、自热控制与抗干扰措施都是保证测量准确性的关键。