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根據溫度傳感器的使用方式，通常分為接觸式和非接觸式兩類。

一、溫度傳感器—熱電偶、熱電阻接觸式

由熱平衡原理可知，兩個物體接觸后，經過足夠長的時間達到熱平衡，則他們的溫度必然相等。如果其中之一是溫度計(熱電偶或熱電阻)，就可以用他對另外一個物體進行溫度測量，這種測溫方式就叫接觸式測溫。因此，測穩精確度非常高。用接觸式測溫時，感溫元件要與被測物體有良好的接觸，往往會破壞被測物體的熱平衡狀態，并受被測物體同化，使其溫度一樣。應此，對感溫元件的結構、性能要求比較高。

二、溫度傳感器—熱電偶、熱電阻非接觸式

利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理測定物體溫度。這樣的測溫方式叫做非接觸式冊溫。他的特點是：不與被測物體接觸，也不改變被測物體的溫度分布，熱慣性小。溫度傳感器從原理上看，用這樣的方式測溫沒有上限。通常用來測量1000度以上的移動、旋轉或反映迅速的高溫物體的溫度或表面溫度。

溫度傳感器熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。溫度傳感器熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，此外，現在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造溫度傳感器熱電阻。