Loại tiếp xúc: Cảm biến nhiệt độ tiếp xúc có khả năng tiếp xúc tốt giữa bộ phận cảm biến và vật cần đo, còn gọi là nhiệt kế.
Nhiệt kế đạt được trạng thái cân bằng nhiệt thông qua dẫn truyền hoặc đối lưu, cho phép chỉ số nhiệt kế thể hiện trực tiếp nhiệt độ của vật được đo. Chúng thường có độ chính xác đo cao. Trong một phạm vi nhiệt độ nhất định, nhiệt kế cũng có thể đo sự phân bố nhiệt độ bên trong của vật thể. Tuy nhiên, chúng có thể tạo ra sai số đo đáng kể đối với các vật thể chuyển động, mục tiêu nhỏ hoặc vật thể có nhiệt dung rất nhỏ. Nhiệt kế thường được sử dụng bao gồm nhiệt kế lưỡng kim, nhiệt kế chất lỏng thủy tinh, nhiệt kế áp suất, nhiệt kế điện trở, nhiệt điện trở và cặp nhiệt điện. Chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, thương mại và các lĩnh vực khác. Người ta cũng thường xuyên sử dụng loại nhiệt kế này trong cuộc sống hàng ngày. Với ứng dụng rộng rãi của công nghệ đông lạnh trong kỹ thuật quốc phòng, công nghệ vũ trụ, luyện kim, điện tử, thực phẩm, y học và công nghiệp hóa dầu, cũng như nghiên cứu về công nghệ siêu dẫn, nhiệt kế đông lạnh để đo nhiệt độ dưới 120K đã được phát triển, như nhiệt kế khí đông lạnh, nhiệt kế áp suất hơi, nhiệt kế âm thanh, nhiệt kế muối thuận từ, nhiệt kế lượng tử, nhiệt kế điện trở đông lạnh và cặp nhiệt điện đông lạnh. Nhiệt kế-nhiệt độ thấp yêu cầu các bộ phận cảm biến có kích thước nhỏ, độ chính xác cao, có thể tái tạo và ổn định. Nhiệt kế điện trở bằng thủy tinh được cacbon hóa, được chế tạo bằng cách cacbon hóa và thiêu kết thủy tinh silic có độ xốp cao{11}}, là một loại bộ phận cảm biến trong nhiệt kế nhiệt độ-thấp và có thể dùng để đo nhiệt độ trong khoảng 1,6–300K.
Nhiệt kế không tiếp xúc, còn được gọi là dụng cụ đo nhiệt độ không tiếp xúc, có các bộ phận cảm biến không tiếp xúc với vật thể được đo. Những thiết bị này có thể được sử dụng để đo nhiệt độ bề mặt của vật thể chuyển động, vật thể nhỏ và vật thể có nhiệt dung nhỏ hoặc nhiệt độ thay đổi nhanh chóng (nhất thời). Chúng cũng có thể được sử dụng để đo sự phân bố nhiệt độ của trường nhiệt độ.
Các dụng cụ đo nhiệt độ không tiếp xúc-được sử dụng phổ biến nhất dựa trên định luật cơ bản về bức xạ vật đen và được gọi là nhiệt kế bức xạ. Phép đo nhiệt độ bức xạ bao gồm phương pháp đo độ chói (xem hỏa kế quang học), phương pháp bức xạ (xem hỏa kế bức xạ) và phương pháp đo màu (xem nhiệt kế đo màu). Mỗi phương pháp đo nhiệt độ bức xạ chỉ có thể đo nhiệt độ trắc quang, nhiệt độ bức xạ hoặc nhiệt độ so màu tương ứng. Chỉ nhiệt độ đo được đối với vật đen (vật hấp thụ toàn bộ bức xạ và không phản xạ ánh sáng) mới là nhiệt độ thực. Để xác định nhiệt độ thực của vật thể, phải hiệu chỉnh độ phát xạ bề mặt của vật liệu. Độ phát xạ của bề mặt vật liệu không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bước sóng mà còn phụ thuộc vào tình trạng bề mặt, lớp phủ và cấu trúc vi mô, khiến việc đo lường chính xác trở nên khó khăn. Trong sản xuất tự động, nhiệt kế bức xạ thường được sử dụng để đo hoặc kiểm soát nhiệt độ bề mặt của một số vật thể, chẳng hạn như nhiệt độ cán của dải thép, cuộn, vật rèn và nhiệt độ của các kim loại nóng chảy khác nhau trong lò nung hoặc nồi nấu kim loại trong luyện kim. Trong những trường hợp cụ thể này, việc đo độ phát xạ bề mặt khá khó khăn. Để tự động đo và kiểm soát nhiệt độ bề mặt chất rắn, có thể sử dụng một gương phản xạ bổ sung để tạo thành khoang vật đen với bề mặt được đo. Tác động của bức xạ bổ sung làm tăng bức xạ hiệu dụng và độ phát xạ hiệu dụng của bề mặt đo được. Bằng cách sử dụng độ phát xạ hiệu quả để điều chỉnh nhiệt độ đo được bằng dụng cụ, có thể thu được nhiệt độ thực của bề mặt đo. Gương phản xạ bổ sung điển hình nhất là gương phản xạ hình bán cầu. Bức xạ khuếch tán từ bề mặt gần tâm quả cầu bị gương bán cầu phản xạ trở lại bề mặt, tạo thành bức xạ bổ sung và do đó làm tăng độ phát xạ hiệu quả. Trong công thức, ε là độ phát xạ của bề mặt vật liệu và ρ là độ phản xạ của vật phản xạ. Để đo bức xạ nhiệt độ thực của môi trường khí và lỏng, có thể sử dụng một phương pháp để chèn một ống vật liệu chịu nhiệt{15}}đến một độ sâu nhất định để tạo thành khoang vật đen. Tính độ phát xạ hiệu dụng của khoang hình trụ sau khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt với môi trường. Trong phép đo và điều khiển tự động, giá trị này có thể được sử dụng để hiệu chỉnh nhiệt độ đáy khoang đo được (tức là nhiệt độ môi trường) để thu được nhiệt độ thực của môi trường.
Ưu điểm của-đo nhiệt độ không tiếp xúc: Giới hạn trên của phép đo không bị giới hạn bởi khả năng chịu nhiệt độ của phần tử cảm biến, do đó, về nguyên tắc, không có giới hạn đối với nhiệt độ cao nhất có thể đo được. Đối với nhiệt độ cao trên 1800 độ, phương pháp đo nhiệt độ không tiếp xúc-chủ yếu được sử dụng. Với sự phát triển của công nghệ hồng ngoại, phép đo nhiệt độ bức xạ đã dần mở rộng từ ánh sáng nhìn thấy sang ánh sáng hồng ngoại và hiện được sử dụng cho nhiệt độ dưới 700 độ cho đến nhiệt độ phòng, với độ phân giải rất cao.