关键词：热电阻、热电偶、成本、RTD、Thermocouple

导读

温度是工业生产和质量控制中非常重要的基础参数，也是科学研究中的重点监测对象。在实际温度测量中，既要选择合理的温度传感器以测得准确的温度值，还应考虑到传感器的布置安装、生产成本、后期维护等因素。温度传感器种类很多，有热电偶、热电阻、热敏电阻、红外测温仪等，每种温度传感器都有各自的特点以及应用范围，其中热电偶和热电阻以简单、可靠、测量精度较高等优点在工业生产中应用最为广泛。下面针对热电偶和热电阻的原理、特点等方面进行对比介绍，以期帮助读者做出正确合理的选择。

测温原理及结构

“热电偶”是利用将两种不同材料的金属导体连接在一起时导体两端会存在电势差，且该电势差会随环境温度而变化的特性实现温度量测。将两种不同材料的导体一端融合在一起即可构成热电偶，因此热电偶结构简单、可靠性高，其安装、使用也非常方便。

“热电阻”，即通常所说的RTD，利用特定金属的材料特性，其电阻值会随温度而线性变化，利用此特性可用来进行温度量测。通常使用镍、铜、铂等金属材料当作热电阻(RTD)使用，以铂电阻(Pt100)为例，其工业用结构如下图，将电阻丝缠绕在石英、陶瓷或塑料等绝缘骨架上，再套上保护套管，并在热电阻丝和套管中间填充导热材料【1】，因此热电阻结构较为复杂。

热电阻丝的制作相对热电偶丝来说更复杂，也更脆弱，工业使用时其需要的保护措施也更多，因此工业热电阻的制造成本明显高于工业热电偶。

热电偶和热电阻类型及特点

热电偶种类很多，根据不同的材料或掺杂类型，可分为S、R、B、K、N、E、J、T等。不同类型热电偶其对应的测温范围都有所不同，可测量低达-270℃的低温，高达2500℃的高温，每种类型热电偶的测温范围详见下表。

常见的热电阻材料有铜、铂、镍，而常用的热电阻有铜电阻和铂电阻，例如Cu50、Cu100、Pt100、Pt1000。铜电阻的测温范围为-50~150℃，当温度超过150℃后容易氧化【4】，铂电阻高温下物理、化学性质非常稳定，其测量范围可从-200~850℃【5】，铂、铜、镍的温度-电阻曲线如下图所示。

由于热电阻和热电偶的测温原理、材料等不同，其应用场景也有所区别，在实际应用中，可从表 2 热电阻与热电偶对比的比较项目出发，选择合适的温度传感器。

参考

1. 浅谈工业热电偶测温原理及故障分析

2. 各种仪表原理动态图，长知识！

3. ZrB_2基陶瓷材料电学性能及其热电偶元件的研究

4. 简仪测量小百科：RTD的测温原理

5. 热电偶和热电阻的基本常识和应用，温度检测必备知识！干货！

6. 图片来自于

7. 简仪科技6302使用手册

8. 简仪科技6301使用手册