“傳遞溫度，感知冷暖”是測溫元件的使命。廣東愛晟電子科技有限公司愛晟作為一家專業的NTC制造商，同時也為客戶提供最佳的感溫測溫方案。目前業內主要的測溫元件有：NTC熱敏電阻、以鉑電阻為典型代表的熱電阻、熱電偶。本文簡單地從原理、精度、靈敏度、可靠性、價格、應用場景等幾個方面來介紹和分析，以幫助廣大用戶選型。

一、NTC熱敏電阻

NTC熱敏電阻于上世紀三四十年代問世以來，已經歷80余年。其主要以錳、鈷、鎳等金屬氧化物形成的尖晶石型熱敏陶瓷為功能主體，具有性價比高、感溫靈敏、響應速度快等優點。

其功能原理大體被認為：由于NTC陶瓷中的過渡金屬元素的3D層電子可在不同離子上跳躍從而實現電導，而其跳躍與相應的激活能ΔE有關，因而體現出熱激活的現象。那么對于一款特定的NTC熱敏電阻，其在特定溫度下的電導情況便是確定的，相應的電阻也是確定的，因而利用這一現象來探測溫度。

NTC熱敏電阻的電阻精度現在一般是在1%-5%之間，部分高端制造商可實現0.5%的高精度，愛晟電子目前可實現最高0.3%的電阻精度。那么其溫度精度是怎樣的呢？

由于電路設計及其它測溫電路中元件的偏差及客戶端MCU分辨率等影響，需要指明的是客戶端所真實測得的感溫精度與NTC熱敏電阻自身的并不等價，但一般來說十分相似，在室溫狀態下NTC的電阻精度每個百分點約等于0.2℃-0.25℃。因而愛晟電子可實現0.1℃超高精度測溫，目前投放市場的TWS藍牙耳機及醫療級體溫傳感器就是其中兩個應用。對于整個NTC市場來說，NTC的精度體現為可高度定制化，有適用于普通消費電子市場的高性價比方案，也有適用于高端市場的高精度方案。推薦指數：★★★★★。

NTC的靈敏度受封裝類型影響較大，但總體上NTC由于其結構小巧、核心部分由高導熱的金屬電極及陶瓷組成，因而其響應時間極短，最快可實現熱時間常數0.3秒（典型值）。即熱式智能馬桶上的應用就是該方向的典型代表。推薦指數：★★★★★。

NTC的可靠性對比其它幾類略顯下風，但也可達到大體相當的水平。目前,市面上大部分NTC壽命周期內的功能參數漂移率在1%-3%之間，愛晟電子及其它少部分一流制造商可以控制到0.3%-0.5%左右的水平上，對應溫漂僅約0.1℃，即壽命周期內與其他幾類的高端水平相似甚至更佳的狀態。推薦指數：★★★★。

價格方面，由于NTC采用的材料除氧化鈷外普遍較低，因而整體成本相對于其他幾類性價比更高（高端領域使用的金電極NTC熱敏芯片產品除外）。指數：★★★★★。

在應用方面，NTC熱敏電阻占據了感溫測溫市場的主體，其廣泛應用于：

1)智能家居：廚房電器（電飯煲、熱水壺、電磁爐、電熱鍋、熱水器等）、空調、冰箱等；
2)汽車：汽車空調、進氣、水溫、油溫、主板，尤其是新能源汽車BMS系統、IGBT模塊等；
3)智能穿戴設備：手環、TWS藍牙耳機、智能內衣等；
4)醫療：額溫槍、電子體溫計、體溫傳感器；
5)數碼產品：電腦、手機，尤其是智能手機，每部使用高達10-15顆NTC熱敏電阻；
6)光通訊、紅外熱電堆等。

其原因為：精度優良、靈敏度好、可靠性高滿足大部分行業要求。但需要注意的是常規NTC在500℃以上表現不佳，一方面高溫狀態下，其溫度系數（Alpha）偏小；另一方面，500℃以上場景可靠性一般，因而應用場景推薦指數：

300℃以下應用：★★★★★
300-500℃應用：★★★
500℃以上應用：不推薦

二、鉑電阻（RTD）

以鉑電阻為典型代表的熱電阻是測溫元件的另一大分支，其功能上利用大部分金屬材料電阻值正溫度效應的特點進行溫度監測。鉑電阻采用貴金屬鉑為功能主體，再加之其濺射、刻蝕的工藝，因而其主要特點：

1）精度：電阻精度極高，可達0.04%，但由于其溫度系數僅0.38%，因而其最高的溫度精度也大致為0.1℃，與高端NTC熱敏電阻相似。推薦指數：★★★★★。

2）靈敏度：鉑電阻的靈敏度受封裝類型影響較大，但總體上由于其結構較小巧、核心部分由高導熱的金屬及陶瓷組成，因而其響應時間極短。但其溫度系數僅0.38%，對比NTC熱敏電阻的4%-5%過小。推薦指數：★★★★。

3）可靠性：鉑電阻的核心部分由高導熱的金屬及陶瓷組成，且部分由玻璃釉保護。因而其可靠性方面優良，但需注意其鉑線路容易引出端連接問題。推薦指數：★★★★★。

4）價格：鉑電阻的核心部分由貴金屬及陶瓷組成，所以售價較高。推薦指數：★★★。

總體上，鉑電阻由于其自身特點，應用一般集中在汽車、工業和部分高端消費電子上。由于價格較高，高溫可靠性好、熱敏系數不大等特點，應用場景推薦指數：

300℃以下應用：★★★
300-600℃應用：★★★★★
600℃-850℃應用：★★★★

三、熱電偶

熱電偶利用雙金屬受熱形成熱電勢的原理來感測溫度，其與NTC熱敏電阻及鉑電阻利用RT曲線特性不同，其利用自身的VT曲線。由于熱電偶自身材料、結構、工藝等因素，其主要特點：

1）精度：依賴校準，可以實現高精度。推薦指數：★★★★★。
2）靈敏度：由于封裝體較大，因而靈敏度較差。推薦指數：★★★★。
3）可靠性：熱電偶的核心部分由金屬制備，且被封裝體保護。可靠性方面優良。推薦指數：★★★★★。
4）價格：大部分熱電偶的核心部分由貴金屬構成，工藝也較復雜，所以售價很高。但也有部分采用賤金屬，因而價格區間較大，從幾十元至幾萬元不等。推薦指數：★。

總體上，熱電偶由于其自身特點，應用一般集中在汽車、工業等。由于價格較高，耐高溫等特點，應用場景推薦指數：

300℃以下應用：★
300-600℃應用：★★★
600℃以上應用：★★★★★

總體而言，NTC熱敏電阻、鉑電阻及熱電偶各有優劣，也各有其應用領域。NTC敏電阻適合300℃以下的、批量或者定制部分；鉑電阻適用于300℃-600℃的工業及部分汽車；熱電偶則偏向于溫度更高的工業或發動機場景。愛晟電子專業于NTC的研發、生產、制造，專注于高精度、高可靠、高靈敏的NTC方案解決。

審核編輯 黃宇