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與熱電偶的測溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。
熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成。由于熱電阻本身的阻值較小，隨溫度變化而引起的電阻變化值更小，例如，鉑電阻在零度時的阻值R0=100Ω，銅電阻在零度時R0=100Ω。因此，在傳感器與測量儀器之間的引線過長會引起較大的測量誤差。在實際應用時，通常采用所謂的兩線、三線以及四線制的方式：
1、二線制
二線制的電路是熱電阻較為簡單的接入電路，也是較容易產生較大誤差的電路。
二線制的接入電路由于沒有考慮引線電阻和接觸電阻，有可能產生較大的誤差。如果采用這種電路進行精密溫度測量，整個電路必須在使用溫度范圍內校準。
2、三線制
三線制是熱電阻較實用的接入電路，可得到較高的測量精度。圖中的兩個R是固定電阻。Rr是為保持電橋平衡的電位器。三線制的接入電路由于考慮了引線電阻和接觸電阻帶來的影響。Rl1、Rl2和Rl3分別是傳感器和驅動電源的引線電阻，一般說來，Rl1和Rl2基本上相等，而Rl3不引入誤差。所以這種接線方式可取得較高的精度。
3.四線制
四線制是熱電阻較高精度的接入電路。
其中Rl1、Rl2、Rl3和Rl4都是引線電阻和接觸電阻。Rl1和Rl2在恒流源回路，不會引入誤差。Rl3和Rl4則在高輸入阻抗的儀器放大器的回路中，也不會帶來誤差。
上述三種熱電阻傳感器的引入電路的輸出，都需要后接高輸入阻抗、高共模抑制比的儀器放大器。
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