在大多数金属的常温至较宽温区，单位体积载流子密度与迁移率的乘积随温度升高而下降，因此阻力增大，表现为正温度系数。电子数量及其复杂的相互作用决定材料的阻力。随着温度和外加电场的变化，电子行为变得高度非线性，但在某些金属的特定温度区间，阻抗的温度系数接近线性，铂、铜、镍等材料因此被广泛用于热电阻，铂通常呈现出更为线性的特性。

热电阻模型

热电阻的温度特性通常用 Callendar–Van Dusen 方程来描述，这是描述铂电阻随温度变化的非线性模型。关键参数包括在0°C时的阻值 R(0)、用以描述温度依赖性的系数以及温度区间内的线性系数 α。α 有时可用于给出电阻与温度的简化线性关系；不同的公差等级在相关标准中有明确标识。该模型在低温区通常以负温度系数的四阶多项式表示，在高温区以正温度系数的二次多项式表示。

热电阻通常表示为 R(T) = R(0) + ΔR，其中 ΔR 是随温度变化的部分。

用热电阻测量温度

测量温度的基本思路是先测量热电阻的电阻值，再根据温度-阻值特性将其转换为温度。常见的测量拓扑包括桥路、三线和四线测量等。三线测量在理想条件下若三条线的线电阻相等且热电阻为 R(0) + ΔR，则桥路输出会随温度变化而变化，但往往还包含线电阻分量，呈现非线性特性。

现代测量技术通过线性输出和对线路阻抗的补偿来提高线性度。四线测量在恒定电流激励下可得到近似线性的输出：Vout = Iext [R(0) + ΔR]，从而显著消除线电阻的影响且无需线电阻完全相等的条件。相关信号调理模块通常具备线性化、隔离和保护功能，用于不同工业场景VSport。

除了四线方案外，也存在用于三线热电阻的现代电路实现，仍以热电阻输出形式为 R(0) + ΔR，并通过对线路阻抗的处理来获得较高精度。

在假设三条线路的线阻相等、Rx = R(0) 且 I1 = I2 = I 时，输出电压 Vba 约等于 ΔR × I，其中 ΔR 表示随温度变化的电阻增量。接着该电压会被放大并线性化，以映射到实际温度。

自热效应

当励磁电路的功率超过器件额定范围时，会出现自热误差。例如对某些热电阻施加较大电流时，功耗可能引起自热，导致测得温度高于真实温度。对于大部分工业热电阻传感器，低于几百微安的激励电流通常能较好地控制自热，应定期检查。

典型信号调理模块与应用

常见的热电阻信号调理模块具有线性化、输入保护、隔离和浪涌保护等功能，支持多线制（两线、三线、四线）配置，以适应现场布线和电缆阻抗的变化。模块拓扑通常包括对热电阻的线性化处理、对线路阻抗的补偿以及输出信号的隔离，以确保在工业环境中的稳定运行。

上述内容涵盖热电阻的物理基础、温度模型、测温原理及常见电路实现与模块特征，帮助理解热电阻在实际温度传感系统中的作用与应用。