Lämpötilan toimilaite on mikä tahansa laite, joka kytkee laitteen päälle ja pois päältä lämpötilan muutosten vuoksi. He voivat käyttää erilaisia menetelmiä lämpötilan muutosten mittaamiseen, mukaan lukien metallit, kemikaalit tai kaasut. Lämpötilan säätölaitteet voivat vaihdella yksinkertaisesta lämmittimien tai ilmastointilaitteiden kotitermostaatista monimutkaisiin järjestelmiin, jotka ohjaavat teollisuuslaitosten kemiallisia reaktioita.
Lämmitys- ja ilmastointilaitteet on liitetty rakennuksen sisällä olevaan termostaattiin. 20 -luvun loppuun saakka termostaatit käyttivät elohopeakytkintä järjestelmän ohjaamiseen. Tässä lämpötilan toimilaitteessa käytettiin biometallista nauhaa, joka oli kelattu nauha kahdesta metallista, jotka oli sulatettu niiden pituudella. Lämpötilan muuttuessa nämä kaksi metallia laajenevat tai supistuvat hieman eri nopeuksilla ja kela muuttaa muotoaan.
Elohopea asennettiin lasiputkeen, joka oli sijoitettu biometallisen kelan toiseen päähän. Nestemäinen elohopea liikkui edestakaisin putken sisällä lämpötilan muuttuessa ja aktivoi sähköpiirejä lämmityksen tai jäähdytyksen ohjaamiseksi. Lämpötila vaikutti vain biometallinauhaan; elohopea pysyi ennallaan. Elohopean käyttö kuitenkin katosi 20 -luvun lopulla sen myrkyllisyyden vuoksi.
Kemikaaleja voidaan käyttää lämpötilan toimilaitteen ohjaamiseen joko muuttamalla kokoa, faasia tai höyrynpainetta, ja jotkut kemikaalit laajenevat ja supistuvat lämpötilan muutosten kanssa. Kun tiivisteet suljetaan putkiin, joiden toisessa päässä on mäntä, lämpötilan muutokset voivat aiheuttaa männän liikkeen ja aktivoida kytkimen. Vaiheenmuutoksella tarkoitetaan kemikaalia, joka muuttuu kiinteästä nesteeksi tai nesteestä kaasuksi. Ajoneuvon termostaatit, joita käytetään moottorin lämpötilan säätöön, käyttävät vahatiivistettä, joka muuttuu nesteeksi moottorin lämmetessä ja avaa venttiilin, joka sallii moottorin jäähdytysnesteen kiertämisen. Tämä muuttuu kiinteäksi, kun moottori jäähtyy.
Höyrynpainetta voidaan käyttää lämpötilan säätämiseen kahdella tavalla. Eräs tyyppinen lämpötilan toimilaite mittaa höyryn painetta liuottimesta, joka on suljettu putkeen ja yhdistetty kemiallisen prosessin säiliöön tai putkeen. Lämpötilan noustessa myös liuotinhöyryn paine kasvaa ja voi aktivoida kytkimen.
Toinen höyrytoimilaitteen tyyppi on metallihydridiohjain. Metallihydridit sisältävät vetymolekyylejä, joista tulee vetykaasuja lämpötilan noustessa. Kasvava vetykaasun paine voi painaa mäntää vasten ja sitä voidaan käyttää lämpötilan toimilaitteena. Palo sprinklerijärjestelmät voivat käyttää näitä laitteita avatakseen ja sulkeakseen sprinkleripäät veden hallintaa varten. Kun tuli on sammutettu, vetykaasu palaa metalliin, kaasun paine laskee ja sprinkleripää sulkeutuu.
Elektroniset lämpötilansäätimet alkoivat korvata mekaanisia laitteita 20 -luvun lopulla. Termistoreiksi kutsuttuja laitteita, jotka ovat lämpötilaherkkiä säätimiä, joissa ei ole liikkuvia osia, voidaan valmistaa kapeaa lämpötila-aluetta varten. Termistorit voidaan kytkeä ohjauspiireihin, jotka kytkevät lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmät päälle ja pois, ja niitä käytetään monissa digitaalisissa termostaateissa.