主要区别在于两者的测温原理和信号性质不同，其次是热电偶可测量的温度上限高于热电阻。
热电偶是基于热电效应工作的，它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。
在金属热电偶中起主要作用的热电效应有两种：一是不同金属的电子活跃程度不同，当两种不同金属结合在一起时，这种不同的活跃程度会产生接触电势（塞贝克效应）；二是当金属两端温度不同时，电子的活跃程度也不同，这种不同的活跃程度会产生温差电势（汤姆逊效应）。根据这个原理，当用两根不同材质的金属构成闭合回路后，若两个接点的温度不同，回路中就会产生电流（电动势）。根据电动势的大小可测出其中一端的温度。
不同金属材料制成的热电偶，其
电势-温度
关系（分度）不同，适用的范围也不同。国际上（包括中国）将特别推荐的材料组合及其电势-温度
关系进行编号，即“分度号”
热电阻是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度的。工业热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜。对于常用不同金属材料制成的热电阻，根据其
电阻-温度
关系，同样有分度号。
常见的热电阻分度号有：pt100，pt1000，cu50，cu100
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