En temperaturregulator är en enhet som styr utsignalerna från ett värme- eller kylsystem. Denna styrning uppnås genom att koppla temperatursensorer installerade i det uppvärmda området eller systemet till regulatorn. Data som fångas av sensorerna jämförs med en användarförinställd referens; om temperaturen i systemet skulle avvika från den, aktiverar eller avaktiverar regulatorn värme- eller kylkällan i enlighet med detta. Det finns tre huvudkategorier för temperaturregulatordrift: på/av-kontroll, proportionell kontroll och PID-kontroll. Var och en har samma grundläggande funktion att kontrollera temperaturen men erbjuder olika nivåer av sofistikering och funktionalitet.
Värme- och kylsystem består vanligtvis av tre grundläggande komponenter: en termisk källa, en kontrollmekanism och en eller flera sensorer. Beroende på systemets komplexitet och precisionsnivån som krävs vid reglering av temperaturer, kan kontroll- och sensormekanismerna inte vara mer komplexa än en bimetallbrytare. Utökade, komplicerade produktionssystem kan å andra sidan ha sofistikerade datoriserade kontroller som driver flera värmekällor baserat på data som tas emot från många sensorer. För att uppnå detta område av styringrepp använder termiskt beroende system en av tre grundläggande typer av temperaturregulatorer.
Den första temperaturregulatorkategorin är på/av-enheten. Detta är den enklaste av alla kontroller och erbjuder en enda kontrollnivå. Med denna typ av regulator går värmekällan på full effekt och är antingen avstängd eller på beroende på systemtemperaturen. En funktion som kallas på-av-differential är inbyggd i denna typ av styrenhet som förhindrar att reläer, kontaktorer eller ventiler skadas av ”tjatter” om temperaturförändringarna sker för snabbt. Den här funktionen gör att systemtemperaturen överstiger börvärdet med en viss marginal innan styrenhetens växlar förhindrar snabb på/av-cykling.
Den andra typen av temperaturregulator är en som kan anpassas till proportionell temperatur. Denna regulator minskar den effekt som värmaren kör med när den närmar sig referensbörvärdet. Detta undviker att systemtemperaturer överstiger börvärdet, vilket är fallet med på/av-typ av regulator. Om temperaturen avviker för långt från börvärdet på grund av miljöproblem, fungerar styrenheten sedan som en på/av-enhet som antingen håller värmaren full på eller avstängd.
Den tredje typen är den proportionella med integral och derivat (PID) styrenhet. Denna typ av styrenhet fungerar på samma sätt som vanliga proportionella enheter men inkluderar två extra, tidsberoende justeringar. Dessa justeringar är vanligtvis markerade som ”återställning” och ”hastighet” på enheten och tillåter extremt stabil temperaturkontroll i applikationer där kraven på systembelastning ändras ofta. Denna variant kräver dock finjustering av alla justeringsparametrar för att fungera korrekt.