Lufttemperatursensoren umfassen eine Vielzahl von Geräten, die häufig dazu bestimmt sind, die Umgebungstemperatur oder die Umgebungstemperatur zu messen. Sie können auch in üblichen Industrieumgebungen verwendet werden, z. B. in Motoren mit Kraftstoffeinspritzung in Autos, um die Luftdichte zu berechnen, damit der Bordcomputer des Fahrzeugs den Kraftstofffluss anpassen und ihn bei abnehmender Luftdichte senken kann, um Leistungsverluste zu vermeiden. Einige der gängigsten Arten von Temperatursensoren insgesamt sind Thermoelemente, Widerstandsthermometer (RTDs), Infrarotsensoren, Thermometer und Siliziumdioden.
Thermoelemente funktionieren durch den Kontakt von zwei verschiedenen Metallarten, die sich je nach Temperatur unterschiedlich schnell ausdehnen und zusammenziehen. Sie werden oft als Thermostate verwendet, bei denen es sich um temperaturempfindliche Schalter handelt, können aber auch als Lufttemperatursensoren verwendet werden, da sie in einem weiten Temperaturbereich von 32 ° Celsius bis 0 ° Fahrenheit (2,102 ° C) messen können °C) oder mehr. Thermoelement-Lufttemperatursensoren werden in Hochtemperaturumgebungen wie Brennöfen verwendet, sind jedoch nicht sehr gut darin, winzige Umgebungsänderungen von Bruchteilen eines Grads zu messen.
Widerstandsthermometer und Thermistoren messen die Zunahme oder Abnahme des elektrischen Widerstands von Materie mit steigender Temperatur. RTDs sind bei kleinen Temperaturänderungen genauer als Thermoelemente, können jedoch nicht so hohe oder niedrige Temperaturen wie Thermoelemente messen. Sie neigen auch dazu, langlebiger und stabiler zu sein als Thermoelemente, obwohl ihre Messwerte aufgrund von Design und Umgebungsbedingungen fehlerhaft sein können. Da sie nicht durch elektrische Umgebungsgeräusche beeinflusst werden, werden RTDs häufig als Lufttemperatursensoren in industriellen Umgebungen verwendet, in denen leistungsstarke Motoren oder Hochspannungsströme vorhanden sind.
Infrarot-Temperatursensoren sind indirekte Messgeräte, die keinen physischen Kontakt mit dem zu messenden Material erfordern, da sie die von ihnen erzeugte Wärmestrahlung messen, die oft als Schwarzkörperstrahlung bezeichnet wird. Sie sind daher in extremen Umgebungen nützlich, in denen andere Sensoren versagen würden, z. B. in Öfen, in denen die Temperaturen 5,000° Celsius übersteigen können, und in industriellen Prozessen, in denen schnell erhitzt und abgekühlt wird. Siliziumdiodensensoren arbeiten im entgegengesetzten Extrem zu Infrarotsensoren und sind bei der Messung extremer Kälte nützlich. Obwohl sie als Lufttemperatursensoren in wissenschaftlichen Experimenten an High Schools Anwendung finden, werden sie häufiger zur Messung von kryogenen Gasen in flüssiger Form wie flüssigem Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Helium verwendet.
Thermometer, Thermistoren und RTDs sind die am häufigsten verwendeten Arten von Lufttemperatursensoren und werden häufig auch zur Messung von Flüssigkeits- und Feststofftemperaturen verwendet. Typische Thermometer funktionieren, indem sie die Ausdehnung und Kontraktion von flüssigem Quecksilber oder einer organischen, roten Flüssigkeit in einem verschlossenen Rohr messen, wenn sich die Außenlufttemperatur ändert. Lufttemperatursensoren für Kraftfahrzeuge sind typischerweise Thermistoren. Ob Abgas-, Ansaugluft- oder Motorkühlmittelmessung, sie alle arbeiten nach dem gleichen Prinzip, dass sich mit steigender Temperatur des umgebenden Mediums ein Widerstand im Sensor aufbaut und das Spannungssignal, das er an die Computersteuerung ausgibt, reduziert wird.