Temperatursensoren sind meist elektrische oder elektronische Bauelemente, die ein elektrisches Signal als Maß für die Temperatur liefern.
Andere Begriffe für Temperatursensoren sind Wärmefühler, Temperaturfühler, Wärmesensor.
Thermoelemente erzeugen durch den Seebeck-Effekt bei einer Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungspunkten zweier verschiedener Metalle eine elektrische Spannung. Kennt man die Temperatur des einen der Verbindungspunkte, kann man die absolute Temperatur messen. Da die Thermospannungen sehr klein sind, werden Messverstärker eingesetzt.
Die Durchflussspannung einer Diode ist temperaturabhängig;sie sinkt mit steigender Temperatur etwa um 2,3 mV/K). Dieser Effekt kann zur Temperaturmessung ausgenutzt werden. Hierzu wird oft ein Transistor bzw. eine nicht temperaturkompensierte Bandabstandsreferenz verwendet, um die Stromabhängigkeit des Effektes zu verringern. Diese elektrische Schaltung ist die Basis von integrierten Schaltkreisen, die zur Temperaturmessung eingesetzt werden. Integrierte Halbleiter-Temperatursensoren (Festkörperschaltkreise) auf Basis des Bandabstandes liefern
Stromquellen als Temperatursensor und auch manche digitalen Schaltkreise haben die vorteilhafte Eigenschaft, dass vom Temperatur-Messort nur zwei Leitungen erforderlich sind und dass der Störeinfluss auf das Messsignal dadurch gering ist.
In vielen integrierten Schaltungen werden Temperatursensoren eingebaut, um temperaturabhängige Regelungen oder einen Schutz gegen Überhitzung zu erreichen. Temperaturmesseinrichtungen oder Temperatur-Schwellwertschalter finden sich beispielsweise:
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