工作原理与特征

- 基本原理：金属导体的电阻会随温度升高而增大，因此通过测量导体的阻值变化来推算温度。温度每升高1℃，相对阻值的变化量被称为电阻温度系数，记作α。

- 感温元件结构：感温元件通常由细金属丝均匀绕制在绝缘材料骨架上构成，测得的温度为感温元件整体所在位置的平均温度VSport。按材质可分为铂电阻、铜电阻等多种类型。

材料与应用

- 常用材料：金属热阻以铂电阻最为广泛，铜电阻在某些场景也被采用。其他材料还包括铟、锰、镍、铑等，但应用较少。

- 两大类别对比：金属热阻以线性且稳定的温度响应著称，半导体热敏电阻（热敏电阻）则具有更高的温度系数，但非线性较强、互换性较差，常用于较窄的温度量程。

常见结构形式

- 普通型热电阻：通过感温元件的阻值来测温，需注意引线电阻等外部导线影响对测量结果的影响。

- 铠装热电阻：由感温元件、引线、绝缘材料和不锈钢套管组成，外径小、内部无气隙，热惯性小，机械性能强、耐振动、抗冲击，易于安装，使用寿命长。

- 端面热电阻：感温元件贴附在温度计端面，能更快速、准确地反映被测端面的实际温度，常用于轴承、端面等部位的温度测量。

- 隔爆型热电阻：通过特殊结构的接线盒与外壳设计，将火花或电弧在接线盒内受控，适用于爆炸危险场所的温度测量。

温度与阻值的关系

- 金属热阻的基本关系通常用近似式表示：Rt = Rt0 [1 + α (T − T0)]，其中Rt为温度T时的阻值，Rt0为温度T0时的阻值，α为温度系数。T0常取0℃。

- 半导体热敏电阻的阻值与温度关系较为复杂，常用表达式为 Rt = A e^(B/T)，其中T为绝对温度，A、B为材料结构决定的常数。半导体热敏电阻在室温附近的阻值较高，温度灵敏度大，但非线性明显，适用范围通常为-50℃到约300℃。

应用要点与选型

- 金属热阻的优点是高精度、良好稳定性和较宽的使用温度范围，适用于过程控制和需要高可靠性的场景。

- 选择金属热阻时，需关注温度系数的大小与稳定性、材料的电阻率、在所用温度范围内的化学物理稳定性、制造的一致性以及阻值随温度的线性或近似线性关系。

- 对于需要极高灵敏度和有限温度范围的场景，半导体热敏电阻（热敏电阻）可提供更大的阻值变化，但需要克服非线性与温度范围的限制。

总体而言，金属热阻以其稳定性和线性响应在工业温控中占据主导地位，而不同结构形式为各种应用场景提供了灵活的安装与使用方案。