有幾種溫度元件類型廣泛用于測量過程物質的溫度。這些類型分為機械溫度元件和電子溫度元件。機械溫度元件使用熱膨脹原理，即，如果溫度升高，則元件膨脹，反之亦然。
電子溫度元件利用電特性隨溫度變化而變化的原理。
機械式溫度元件
固體元素雙金屬是由兩種具有不同熱膨脹特性的金屬形成的溫度元素儀器。這兩種金屬結合在一起成為一條帶。如果溫度變化，金屬條會彎曲。在雙金屬片的自由端，附有指示器以指示溫度測量結果。
氣體元素
充氣溫度元件基于理想氣體定律的原理，由燈泡/閥桿，毛細管和波登管組成。傳感元件是包含氣體的剛性燈泡或閥桿。如果溫度升高，由于燈泡是剛性的，因此體積保持恒定，而氣壓按比例增加。壓力元件（如波登管）可測量氣壓變化。
燈泡和波登管通過毛細管連接，因此溫度指示器的位置不直接與測量過程相連。這一優點使溫度指示器可以安裝在方便的位置，而要測量的過程流體的出油口則不會永遠無法到達。
但是，毛細管可能會散熱。因此，需要增加補償來消除誤差。
液體元素
液體溫度元件利用了限制在燈泡/閥桿內的汞。盡管汞提供了快速響應和良好的準確性，但它在大多數過程應用中不再是首選。汞主要用于非加工行業的玻璃管溫度計中，例如體溫測量。
電子式溫度儀表
兩種非常常用的電子溫度元件是電阻溫度檢測器（RTD）和
熱電偶。為了指示溫度測量值，這些元件需要通過直接接線或使用溫度變送器連接到控制系統。
電阻溫度檢測器
電阻溫度檢測器（RTD）的工作原理是金屬的電阻隨溫度變化。RTD具有出色的穩定性，準確性和可重復性，是非常常用的過程中測量類型。
熱電偶
熱電偶由兩種不同的金屬組成，它們的結會產生與結溫度成比例的電壓。熱電偶的應用通常需要很寬的范圍（從高到低溫）。與RTD相比，熱電偶的其他優勢在于它具有更堅固的設計，還可以提供更快的測量響應。
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