Los sensores de temperatura del aire comprenden una variedad de dispositivos diseñados a menudo para medir la temperatura ambiente o atmosférica circundante. También se pueden usar en entornos industriales comunes, como en motores de inyección de combustible en automóviles para calcular la densidad del aire para que la computadora de a bordo del automóvil pueda ajustar el flujo de combustible, reduciéndolo a medida que la densidad del aire disminuye para evitar la pérdida de potencia. Algunos de los tipos más comunes de sensores de temperatura en general son termopares, dispositivos resistivos de temperatura (RTD), sensores infrarrojos, termómetros y diodos de silicio.
Los termopares operan por el contacto de dos tipos diferentes de metales que se expanden y contraen a diferentes velocidades dependiendo de la temperatura. A menudo se utilizan como termostatos, que son interruptores sensibles a la temperatura, pero también se pueden emplear como sensores de temperatura del aire debido a su capacidad para medir en un amplio rango de temperatura, desde 32 ° Fahrenheit (0 ° Celsius) hasta 2,102 ° Fahrenheit (1,150 ° C). ° Celsius) o más. Los sensores de temperatura del aire de termopar se utilizan en entornos de alta temperatura como hornos, pero no son muy buenos para medir cambios ambientales diminutos de fracciones de grado.
Los dispositivos resistivos de temperatura y los termistores miden el aumento o la disminución de la resistencia eléctrica de la materia a medida que aumenta la temperatura. Los RTD son más precisos en pequeños cambios de temperatura que los termopares, pero no pueden medir temperaturas tan altas o bajas como los termopares. También tienden a ser más duraderos y estables que los termopares, aunque sus lecturas pueden ser erróneas debido al diseño y las condiciones ambientales. Dado que no se ven afectados por el ruido eléctrico circundante, los RTD se utilizan a menudo como sensores de temperatura del aire en entornos industriales donde hay motores potentes o corriente de alto voltaje.
Los sensores de temperatura infrarrojos son dispositivos de medición indirecta que no requieren contacto físico con el material que se mide, ya que miden la radiación térmica que produce, a menudo denominada radiación de cuerpo negro. Por lo tanto, son útiles en entornos extremos donde otros sensores fallarían, como en hornos donde las temperaturas pueden superar los 5,000 ° Fahrenheit (2,760 ° Celsius) y en procesos industriales donde el calentamiento y el enfriamiento se están produciendo rápidamente. Los sensores de diodo de silicio operan en el extremo opuesto al de los sensores infrarrojos y son útiles para medir el frío extremo. Aunque tienen aplicaciones como sensores de temperatura del aire en experimentos científicos de la escuela secundaria, se utilizan con mayor frecuencia para medir gases criogénicos en forma líquida, como nitrógeno líquido, oxígeno, hidrógeno y helio.
Los termómetros, termistores y RTD son los tipos de sensores de temperatura del aire que se emplean con más frecuencia y, a menudo, también se utilizan para medir temperaturas de líquidos y sólidos. Los termómetros típicos funcionan midiendo la expansión y contracción del mercurio líquido o de un líquido rojo orgánico en un tubo sellado, a medida que cambia la temperatura del aire exterior. Los sensores de temperatura del aire de los automóviles suelen ser termistores. Ya sea que midan los gases de escape, el flujo de aire de admisión o el refrigerante del motor, todos operan con el mismo principio de que a medida que la temperatura del medio circundante se calienta, la resistencia en el sensor se acumula y la señal de voltaje que emite a los controles de la computadora se reduce.