溫度傳感器按測量方式可分為接觸式和非接觸式：接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸，又稱溫度計。溫度計通過傳導或對流達成熱平衡，從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高。在的測溫范圍內，溫度計也可測量物體內部的溫度分布。
溫度傳感器非接觸式的敏感元件與被測對象互不接觸，又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運動物體、小相標和熱容量或溫度變化較快(瞬變) 對象的表面溫度,也可用于測量溫度場的溫度分布。
常用的非接觸式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律,稱為輻射測溫儀表。不同輻射測溫方法只能測出對應的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體所測溫度才是真實溫度。如欲測定物體的真實溫度，則要進行材料表面發射率的修正。而材料表面發射率不僅取決于溫度和波長，且還與表面狀態、涂膜和微觀組織等有關，因此較難得出精確測量。
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