在当今科技飞速发展的时代，温度传感器作为一种重要的测量设备，广泛应用于工业自动化、消费电子、医疗设备、汽车电子、环境监测等众多领域。它能够将温度信号转换为可测量的电信号，如电压、电流、电阻或数字信号，为我们的生产生活提供了重要的温度数据支持。
温度传感器的分类方式主要有按测量方式和按工作原理两种。
- 接触式温度传感器：这类传感器直接与被测物体接触，通过热传导来测量温度。其优点是测量精度较高，适用于液体和固体温度的测量。然而，它的响应速度相对较慢，并且可能受到环境因素的影响。常见的接触式温度传感器包括热电偶、RTD（热电阻）和热敏电阻。
- 非接触式温度传感器：非接触式温度传感器通过检测物体发射的红外辐射来测量温度，无需与被测物体进行物理接触。它的响应速度快，不会干扰被测物体，但测量精度会受到物体表面发射率的影响。典型的非接触式温度传感器有红外测温仪和热成像仪。
- 热电偶（Thermocouple）：热电偶基于塞贝克效应，即两种不同金属在连接处因温度差会产生电动势（EMF）。它具有测量范围广（-200°C ~ 2300°C）的特点，适用于极端温度环境，响应速度快（毫秒级），耐高温且抗振动。不过，其精度较低（±1°C ~ ±5°C），需要进行冷端补偿。常见的热电偶类型有 K 型（镍铬 - 镍硅，适用于 -200°C~1260°C）、J 型（铁 - 铜镍，适用于还原性环境，0°C~760°C）、T 型（铜 - 铜镍，适用于低温测量，-200°C~350°C）以及 S/R 型（铂铑 - 铂，用于高温测量，0°C~1600°C，高精度但成本高）。
- 热电阻（RTD, Resistance Temperature Detector）：热电阻利用金属（如铂、铜、镍）的电阻随温度变化的特性进行测量。它的精度高（±0.1°C ~ ±0.5°C），稳定性好，适合长期监测，测量范围较广（-200°C ~ 850°C）。但响应较慢（秒级），价格较高，需要恒流源驱动。常见的热电阻类型有 PT100（铂电阻，0°C 时 100Ω，工业标准，线性度好）和 PT1000（铂电阻，0°C 时 1000Ω，灵敏度更高，适合长距离传输）、Cu50（铜电阻，0°C 时 50Ω，成本较低，但温度范围较窄）。
- 热敏电阻（Thermistor）：热敏电阻是一种半导体器件，其电阻随温度显著变化，分为 NTC（负温度系数）和 PTC（正温度系数）。NTC 热敏电阻的电阻随温度升高而降低，灵敏度高（±0.05°C），但非线性强，需要通过查表或 Steinhart - Hart 方程进行转换，常用于电子体温计、锂电池温度监测等。PTC 热敏电阻的电阻在特定温度急剧上升，常用于电机过热保护、自恢复保险丝等。
- 数字温度传感器：数字温度传感器集成了 ADC 和数字接口（如 I2C、SPI、1 - Wire），可直接输出数字信号，无需额外的信号调理电路。它具有抗干扰能力强、无需校准、使用方便等特点，典型型号有 DS18B20（1 - Wire 接口，-55°C~125°C，±0.5°C）。
- 红外温度传感器（IR Thermometer）：红外传感器通过检测物体发射的红外辐射（波长 3~14μm）来测量温度。它采用非接触测量方式，响应极快（毫秒级），但测量精度受物体表面发射率影响（如金属需补偿），常用于人体测温枪（如 MLX90614）和工业设备热成像（如 FLIR 热像仪）。
- 测量范围：指传感器能正常工作的温度区间，不同类型的传感器测量范围差异较大，如热电偶可达 2300°C，而 NTC 通常限于 -50°C~150°C。
- 精度：即测量误差范围，例如 RTD 可达 ±0.1°C，热电偶一般为 ±1°C~±5°C。
- 分辨率：表示可检测的温度变化，高精度传感器可达 0.01°C。
- 响应时间：是指温度变化到输出稳定的时间，热电偶可达毫秒级，RTD 通常为秒级。
- 线性度：反映输出与温度的关系是否线性，RTD 线性较好，NTC 非线性较强。
- 长期稳定性：指传感器随时间漂移的程度，如铂电阻 < 0.1°C / 年。
在选择温度传感器时，需要综合考虑多个因素。如果测量高温环境，可选择热电偶；对于低温测量，RTD 或 NTC 更为合适。若对精度要求较高，RTD 是较好的选择；而对于低成本需求，NTC 则更为经济。如果需要快速测量，热电偶或红外传感器是不错的选择。在考虑环境因素时，腐蚀性环境可选用铠装热电偶，潮湿环境则应选择防水封装的传感器。对于嵌入式系统，优先选择数字传感器（I2C/SPI）。
