NTC溫度傳感器基于半導體材料電阻隨溫度變化的特性工作，其核心原理可從微觀載流子行為和宏觀電阻 - 溫度關系兩方面理解：

微觀層面：載流子的“舞蹈”

• 低溫：載流子稀少，電阻高
  半導體材料中的載流子（電子和空穴）是導電的關鍵。低溫時，材料內部熱運動能量不足，本征激發（價帶電子躍遷到導帶）產生的載流子極少，雜質激發（雜質原子提供或接受電子）產生的載流子也有限。載流子濃度低，電阻自然高，就像狹窄的道路上車輛稀少，通行困難。

• 升溫：載流子增多，電阻降
  溫度升高后，熱運動加劇，本征激發和雜質激發都更活躍，載流子濃度大幅增加。雖然晶格振動加劇會增強對載流子的散射，降低遷移率（載流子運動速度），但載流子濃度增加對電阻的影響更大。因為電阻與載流子濃度成反比，與遷移率成正比，在NTC材料中，載流子濃度增加主導了電阻的變化，導致電阻隨溫度升高而減小，如同道路變寬且車輛增多，通行更順暢。

宏觀層面：電阻與溫度的“反向關系”

• 電阻 - 溫度特性曲線
  NTC溫度傳感器的電阻值與溫度呈負相關，其特性曲線在特定溫度范圍內近似線性，但在更寬范圍內是非線性的。這種特性使得傳感器對溫度變化敏感，能將溫度變化轉化為電阻變化，為溫度測量提供了基礎。

• 溫度測量原理
  在實際應用中，NTC傳感器接入測量電路（如分壓電路）。當溫度變化時，傳感器電阻改變，導致電路輸出電壓變化。通過測量輸出電壓，結合傳感器的電阻 - 溫度特性，就能計算出當前溫度。例如，在電子設備中，NTC傳感器可實時監測溫度，當溫度過高時，電路根據輸出電壓變化觸發報警或調整設備工作狀態。