以半導體熱敏電阻為探測元件的溫度傳感器應用廣泛，這是因為在元件允許工作條件范圍內，半導體熱敏電阻器具有體積小、靈敏度高、精度高的特點，而且制造工藝簡單、價格低廉。同時半導體熱敏電阻按溫度特性可分為兩類，正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻。

　　一、正溫度系數熱敏電阻的工作原理：此種熱敏電阻以鈦酸鋇為基本材料，再摻入適量的稀土元素，利用陶瓷工藝高溫燒結爾成。純鈦酸鋇是一種絕緣材料，但摻入適量的稀土元素如鑭和鈮等以后，變成了半導體材料，被稱半導體化鈦酸鋇。它是一種多晶體材料，晶粒之間存在著晶粒界面，對于導電電子而言，晶粒間界面相當于一個位壘。

　　當溫度低時，由于半導體化鈦酸鋇內電場的作用，導電電子可以很容易越過位壘，所以電阻值較小;當溫度升高到居里點溫度(即臨界溫度，此元件的‘溫度控制點一般鈦酸鋇的居里點為120℃)時，內電場受到破壞，不能幫助導電電子越過位壘，所以表現為電阻值的急劇增加。

　　因為這種元件具有未達居里點前電阻隨溫度變化非常緩慢，具有恒溫、調溫和自動控溫的功能，只發熱，不發紅，無明火，不易燃燒，電壓交、直流3～440V均可，使用壽命長，非常適用于電動機等電器裝置的過熱探測。

　　二、負溫度系數熱敏電阻的工作原理：負溫度系數熱敏電阻是以氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料，采用陶瓷工藝制造而成。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質，完全類似于鍺、硅晶體材料，體內的載流子(電子和空穴)數目少，電阻較高;溫度升高，體內載流子數目增加，自然電阻值降低。

　　負溫度系數熱敏電阻類型很多，使用區分低溫(-60～300℃)、中溫(300～600℃)、高溫(>600℃)三種，有靈敏度高、穩定性好、響應快、壽命長、價格低等優點，廣泛應用于需要定點測溫的溫度自動控制電路，如冰箱、空調、溫室等的溫控系統。

　　熱敏電阻與簡單的放大電路結合，就可檢測千分之一度的溫度變化，所以和電子儀表組成測溫計，能完成高精度的溫度測量。普通用途熱敏電阻工作溫度為-55℃～ 315℃，特殊低溫熱敏電阻的工作溫度低于-55℃，可達-273℃。