Czujniki temperatury powietrza obejmują różne urządzenia, często zaprojektowane do pomiaru temperatury otoczenia lub otaczającej atmosfery. Mogą być również stosowane w typowych warunkach przemysłowych, takich jak silniki z wtryskiem paliwa w samochodach, w celu obliczenia gęstości powietrza, tak aby komputer pokładowy samochodu mógł regulować przepływ paliwa, obniżając go wraz ze spadkiem gęstości powietrza, aby zapobiec utracie mocy. Niektóre z najpopularniejszych typów czujników temperatury to termopary, rezystancyjne urządzenia temperatury (RTD), czujniki podczerwieni, termometry i diody krzemowe.
Termopary działają na zasadzie kontaktu dwóch różnych rodzajów metali, które rozszerzają się i kurczą z różną szybkością w zależności od temperatury. Są często używane jako termostaty, które są przełącznikami wrażliwymi na temperaturę, ale mogą być również stosowane jako czujniki temperatury powietrza ze względu na ich zdolność do pomiaru w szerokim zakresie temperatur, od 32 ° Fahrenheita (0 ° Celsjusza) do 2,102 1,150 ° Fahrenheita (XNUMX ° Celsjusza) lub więcej. Termoparowe czujniki temperatury powietrza są używane w środowiskach o wysokiej temperaturze, takich jak piece, ale nie są zbyt dobre w pomiarze drobnych zmian środowiskowych ułamków stopnia.
Rezystancyjne urządzenia temperaturowe i termistory mierzą wzrost lub spadek rezystancji elektrycznej materii wraz ze wzrostem temperatury. Czujniki RTD są dokładniejsze przy niewielkich zmianach temperatury niż termopary, ale nie mogą mierzyć tak wysokich lub niskich temperatur, jak termopary. Są również bardziej trwałe i stabilne niż termopary, chociaż ich odczyty mogą być błędne ze względu na konstrukcję i warunki środowiskowe. Ponieważ nie mają na nie wpływu otaczające szumy elektryczne, czujniki RTD są często używane jako czujniki temperatury powietrza w środowiskach przemysłowych, w których obecne są silniki o dużej mocy lub prąd o wysokim napięciu.
Czujniki temperatury na podczerwień to pośrednie urządzenia pomiarowe, niewymagające fizycznego kontaktu z mierzonym materiałem, ponieważ mierzą wytwarzane przez nie promieniowanie cieplne, często nazywane promieniowaniem ciała doskonale czarnego. Dlatego są przydatne w ekstremalnych środowiskach, w których inne czujniki zawiodą, na przykład w piecach, w których temperatura może przekraczać 5,000 ° Fahrenheita (2,760° Celsjusza) oraz w procesach przemysłowych, w których następuje szybkie nagrzewanie i chłodzenie. Czujniki z diodą krzemową działają w przeciwnym ekstremum niż czujniki podczerwieni i są przydatne do pomiaru ekstremalnego zimna. Chociaż mają zastosowanie jako czujniki temperatury powietrza w szkolnych eksperymentach naukowych, są częściej używane do pomiaru gazów kriogenicznych w postaci ciekłej, takich jak ciekły azot, tlen, wodór i hel.
Termometry, termistory i czujniki RTD są najczęściej stosowanymi typami czujników temperatury powietrza i są często używane również do pomiaru temperatury cieczy i ciał stałych. Typowe termometry mierzą rozszerzanie i kurczenie się ciekłej rtęci lub organicznej, czerwonej cieczy w zamkniętej rurce, gdy zmienia się temperatura powietrza na zewnątrz. Samochodowe czujniki temperatury powietrza to zazwyczaj termistory. Niezależnie od tego, czy mierzą spaliny, przepływ powietrza dolotowego, czy płyn chłodzący silnik, wszystkie działają na tej samej zasadzie, że wraz ze wzrostem temperatury otoczenia wzrasta opór w czujniku i zmniejsza się sygnał napięciowy, który wysyła do sterowania komputerowego.