NTC热敏电阻和RTD有何不同

（来源：贸泽电子）

传感器已成为许多设备和系统的重要组成部分。在测量物理或环境条件时，温度是用于多种用途的最常测量的参数之一。测量温度似乎微不足道。毕竟，我们在查看天气时习惯于使用温度计测量气温。然而，在设计需要温度测量的电子设备或系统时，设计人员有很多选择。有时，选择最佳温度传感器可能是一项艰巨的任务。幸运的是，两种温度传感技术提供了广泛用途所需的特性和功能。这两项技术是负温度系数（NTC）热敏电阻和电阻温度检测器（RTD）。在这里，我们将详细介绍 NTC 热敏电阻和 RTD 之间的差异，以及它们如何最适合满足各种设计的温度测量精度要求。

NTC 热敏电阻

NTC 热敏电阻是热敏电阻器，随着温度的升高电阻会降低，从而表现出负的电阻温度系数）。当需要在相对较窄的温度范围内（例如 50°C 的窗口内）进行精确的温度测量时，电阻和温度之间的这种非线性关系会很有用。温度每变化 1 摄氏度，电阻值几乎呈指数变化，因此可以在几乎没有误差的情况下测量温度。

NTC 由陶瓷金属氧化物半导体材料制成，这些材料的电阻与温度特性会根据其配方组合中使用的特定材料而变化。它们还可以具有各种形状和外形，可用于各种应用。由于它们是可变电阻的一种，所以它们的信号是电阻值，是模拟值。NTC 通常用于模拟测量电路中，其中可以通过使用分压器和运算放大器电路将电阻变化线性化。通过查找热敏电阻发布的电阻与温度表中的值或使用近似方程计算温度，可将测得的电阻值转换为温度读数。

在确定用于测量精度的最佳 NTC 热敏电阻类型时，设计人员必须熟悉可用的热敏电阻校准类型。NTC 热敏电阻可能是点匹配的，它们在单个温度（通常为 25°C）或几个离散温度点下使用电阻容差进行校准。25°C 时电阻容差为 1%、3%、5% 和 10% 的点匹配 NTC 在市场上很常见。或者，NTC 可以互换，它们经过校准以在工作温度范围内保持温度精度窗口（例如，±0.1°C）。可互换 NTC 热敏电阻设计用于可以用其他制造商的热敏电阻替换它们而无需重新校准测量电路的地方。

电阻温度检测器 (RTD)

RTD 是类似于 NTC 热敏电阻的热敏电阻。然而，与 NTC 热敏电阻不同的是，RTD 具有正的电阻温度系数——也就是说，它们的电阻会随着温度的升高而升高。RTD 的电阻与温度关系在很宽的温度范围内几乎是线性的。这种线性响应有助于轻松将电阻读数转换为温度值。这一特性还使 RTD 更适合在宽工作温度范围内（例如 -50°C 至 +500°C 的范围内）进行测量的应用。

与 NTC 热敏电阻不同，RTD 由贵金属制成，这些贵金属要么形成线绕电阻器，要么使用薄膜工艺沉积在基板上。大多数 RTD 设备使用镍或铂作为传感元件，因为这些金属在很宽的温度范围内表现出非常明确的电阻温度系数。Littelfuse 传感器产品组合包含薄膜铂 RTD，通常也称为 Pt-RTD、Pt-1000 或其他 Pt-xxxx 值，其中 xxxx 代表标称电阻。

与 NTC 非常相似，RTD 也用于模拟测量电路，以将电阻读数转换为温度读数。通常，RTD 与电桥配置中的其他电阻器组合在一起，以提供更准确的读数并最大限度地减少电阻读数的误差。对于包含 RTD 的温度计或温度传感器组件，通常包括额外的导线以形成 3 线或 4 线配置，从而可以从测量中移除传感器导线的电阻，从而从测量中获得更准确的温度读数RTD 传感元件本身。

RTD 具有各种精度等级，由各种国际标准定义。铂 RTD 的精度等级由标准 IEC 60751 定义。对于薄膜铂 RTD，精度等级定义为 F 0.1、F 0.15、F 0.3 和 F 0.6，其中数字表示在 ±°C 下的温度精度0°C。对于这些精度等级中的每一个，温度精度随着温度从 0°C 升高或降低而线性扩大。每个 RTD 保持其精度的温度范围因类别而异，因此了解所需精度所需的温度范围非常重要。

概括

尽管它们都提供相同的以电阻读数形式测量温度的基本功能，但 NTC 热敏电阻和 RTD 是不同的技术，每一种都有自己的优点和特性。在选择最佳温度测量技术时，必须考虑关键参数，例如工作温度范围、测量所需的精度、进行测量的温度范围以及其他设计因素。NTC 为温度测量提供了一种经济的解决方案，但在极端温度下运行时可能会缺乏准确性和稳定性。另一方面，RTD 提供出色的精度和稳定性，但成本较高。最后，在选择最佳解决方案时必须考虑功能和预算之间的平衡。Littelfuse 提供范围广泛的热敏电阻、电阻温度检测器 (RTD)、数字温度指示器以及用于温度传感应用的探头和组件。不仅仅是传感元件，Littelfuse还提供各种定制传感器解决方案。

审核编辑：汤梓红