Le termoresistenze sono sensori caratterizzati da un filamento di un unico metallo, tipicamente il Platino o il Nichel, la cui resistenza elettrica è, a parità di altre circostanze, unicamente funzione della temperatura a cui si trova il filamento stesso.
Le termoresistenze, note anche come RTD dall'acronimo inglese Resistance Temperature Detector, sono sensori di temperatura che sfruttano la variazione della resistività di alcuni materiali al variare della temperatura. In particolare per i metalli esiste una relazione lineare che lega resistività e temperatura:

dove:

T è la temperatura,

ρ(T) è la resistività del materiale alla temperatura T,

ρ₀ è la resistività del materiale alla temperatura T₀ e

α un coefficiente che dipende dal materiale.

Sfruttando la relazione che lega resistenza e resistività (tramite la sezione S e la lunghezza L del conduttore):

si ottiene:

In realtà la scelta del componente è un po' più complessa, poiché anche la sezione e la lunghezza del conduttore aumentano con la temperatura, ma in modo molto meno significativo, ma proporzionale ad un opportuna scelta del materiale. Sfruttando quest'ultima relazione si può dunque risalire alla temperatura a partire da una semplice misura di resistenza.

Esistono in commercio diversi tipi di termoresistenza, generalmente abbastanza resistente agli agenti corrosivi, con un buon range di temperatura (anche se inferiore a quello delle termocoppie) e soprattutto un'ottima linearità. Molto diffusi sono le cosiddette PT100 e PT1000, ovvero termoresistenze a filamento in platino in cui la resistenza del filamento alla temperatura di 0°C è pari rispettivamente a 100 Ω -1000 Ω.

La caratteristica dei conduttori è quella di aumentare la propria resistenza all'aumento della temperatura, quella dei semiconduttori è opposta ossia produce una diminuzione della resistenza all'aumento di temperatura. Esistono tuttavia particolari trattamenti definiti tecnicamente drogaggio, che modificano la struttura atomica dei semiconduttori e li rendono soggetti alla temperatura in modo analogo ai conduttori (nei confronti del passaggio di corrente) ma molto più sensibili alle variazioni. Poiché tanto più è alta la resistenza di un materiale tanto maggiore è l'effetto Joule (che produce una dissipazione di energia sotto forma di calore) e quindi caduta di tensione agli estremi dell'elemento attraversato da corrente, proporzionalmente alla variazione di tensione agli estremi dell'elemento è possibile risalire alla temperatura dell'ambiente o liquido in cui si trova il termistore. Ciò è possibile essendo noto il coefficiente di variazione della resistenza, specifico per ogni materiale, il quale consente il calcolo ad una determinata temperatura e di conseguenza il calcolo approssimativo della temperatura.

Termometro a resistenza ( Termoresistenza)

Nello stesso periodo in cui Seebeck scoprì l'effetto termoelettrico sir W. Davy scoprì che la resistività dei metalli è dipendente dalla temperatura. Cinquant'anni dopo sir. W. Siemens usò del platino come elemento in un termometro a resistenza.

La sua scelta si dimostrò molto accurata, in quanto il platino è ancora usato in tutti i termometri a resistenza di precisione.

Termistore

Come la termoresistenza anche il termistore varia la sua resistenza con la temperatura.

I termistori sono dispositivi per il rilevamento della temperatura utilizzati in applicazioni soprattutto industriali e di automazione. Sfruttano il noto principio conosciuto come effetto Joule, secondo il quale al variare della temperatura varia anche l'opposizione di un materiale (conduttore o semiconduttore) al passaggio della corrente elettrica (cioè la resistenza).

I termistori sono generalmente composti di materiali semiconduttori; possono avere il coefficiente di temperatura positivo oppure negativo, cioè la loro resistenza diminuisce all'aumentare della temperatura. I termistori sono estremamente non lineari, di conseguenza non sono state standardizzate le curve come per le termoresistenze e termocoppie.

Come le termoresistenze seguono dunque questo principio, ma la principale differenza sta nel materiale che effettua il rilevamento:

• le termoresistenze sono composte da materiali conduttori metallici (per esempio platino);
• i termistori sono composti da materiali semiconduttori.