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就是指能感受溫度并轉化成能用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部位，種類繁多。按測量方法可分成接觸式和非接觸式兩大類，依照傳感器材料及電子元件特征分成熱電阻和熱電偶兩大類。

溫度傳感器有四類主要類別：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包含模擬輸出和數字輸出這兩種類別

接觸式

接觸式溫度傳感器的檢測部位與被測的對象有較好的接觸，又被稱為溫度計。

溫度計根據傳導或對流做到熱平衡，進而使溫度計的示值能可以直接指出被測的對象的溫度。通常測量精度較高。在對應的測溫區域內，溫度計也可測量物體內部結構的溫度分布。但相對于運動體、小目標或熱容量較小的的對象則會造成比較大的誤差值，經常使用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻和溫差電偶等。這一些廣泛運用于工業、農業、商業等。在平常生活中大家也經常應用這一些溫度計測量一百二十K之下溫度的低溫溫度計獲得了發展趨勢。

非接觸式

它的敏感元件與被測的對象互相不接觸，又被稱為非接觸式測溫儀表。這樣的儀表能用來測量運動物體、小目標和熱容量小或溫度的變化快速。

經常使用的非接觸式測溫儀表根據黑體輻射的基本規律，稱之為輻射測溫儀表。各種類型輻射測溫方法也只能測出相對應的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體所測溫度才算是真正溫度。在自動化技術中通常須要充分利用輻射測溫法來測量或調節某一些物體的外表溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這一些真實情況下，物體表層發射率的測量是非常艱難的。相對于固體外表溫度自動化檢測和調節，能夠選用額外的反射鏡使與被測表層一同構成黑體空腔。額外輻射的直接影響能增強被測表層的有效性輻射和有效性發射系數。充分利用有效性發射系數根據儀表對實測溫度開展對應的調整，可獲得被測表層的真正溫度。以至于氣體和液體介質真正溫度的輻射測量，則可以用插進耐熱材料管至對應深度以形成黑體空腔的方法。根據計算算出與介質做到熱平衡后的圓筒空腔的有效性發射系數。在自動化檢測和調節中就可以用此值對所測腔底溫度開展調整而獲得介質的真正溫度。

非接觸測溫優點：測量上限不會受到感溫元件耐溫程度的限定，因此對可測溫度原則并沒有限定。相對于1800℃之上的高溫，種類繁多選用非接觸測溫方法。伴隨著紅外線的發展趨勢，輻射測溫慢慢由可見光向紅外線拓展，700℃之下一直到常溫都已選用，且分辨率很高。