No importa que la relación entre esa señal y la temperatura sea lineal (eso sólo hace la "lectura" mas fácil); es suficiente que sea exactamente conocida para que una computadora se pueda ocupar de la conversión a la unidad deseada (sean centígrados, Fahrenheit o Kelvin).
Eso es la parte sencilla, en el sentido de que no hace falta otra cosa que comprar y usar el sensor para poder medir temperaturas.
Un problema que en principio no siempre tiene solución consiste en asegurar que la temperatura que se mide sea la de otro objeto que del mismo sensor.
Para eso, hay que poner el sensor en "contacto térmico" con ese objeto (una excepción a esa regla es el caso que la señal se deriva de radiaciones que el objeto emite y que el sistema de termometría recibe, en forma remota. En cierto sentido, el objeto forma parte del sensor. Ejemplos son los pirómetros, y el Espectrometro Argentino de Luminicencia).
Si el objeto es un líquido, sumergiendo el sensor establece el contacto térmico. Lamentablemente, solo con sus alrededores inmediatos. Si el volumen del líquido es grande y su temperatura no homogénea, eso crea la necesidad de agitarlo (pero no tanto que se caliente).
Si se trata de un cuerpo sólido, establecer el contacto térmico con el sensor requiere un firme contacto mecánico, utilizando eventualmente un medio auxiliar de buena conductividad para el calor, como la pasta blanca que se usa para pegar el disipador contra el procesador, en una computadora.
Si no hay otras complicaciones, habrá un flujo de calor a través del contacto térmico mientras existe una diferencia de temperatura entre el objeto y el sensor, hasta que la diferencia sea sufientemente pequeña. Eso significa, sin embargo, que la medición "toma su tiempo" (como cuando se mide la fiebre a un enfermo), y no se pueden detectar rápidas variaciones de temperatura.
Cuando el sensor y el objeto no están (bastante) aislados del resto del mundo sino sumergidos en campos de radiación (luz, microondas, fuertes fuentes de sonido, etc.) que pueden afectar las temperaturas del sensor y del objeto, en forma distinta, no hay garantía alguna de que el sensor termine alcanzando la misma temperatura que el objeto.
El sensor puede también tener una propia fuente de calor (por ejemplo, el calentamiento eléctrico interno de un termistor). En semejantes casos, la temperatura medida será más alta que la verdadera; es también el caso cuando uno juzga "la temperatura" de un objeto por el tacto de la mano: una superficie metálica, aunque estando en equilibrio térmico con el ambiente, puede parecer mas fría que el ambiente, porque su buena conductividad enfría la mano más que el medio ambiente.
Cuando el "objeto" es un gas de baja densidad, puede ser imposible mejorar el contacto térmico tanto como para que la transferencia de calor entre el gas y el sensor sea el factor determinante de la temperatura del sensor. Eso es justamente la situación en la alta atmósfera terrestre. Al debil contacto se suma la dificultad de evitar movimientos excesivos. Por ejemplo, la temperatura en la superficie de una nave espacial que se mueve a 8000 m/sec por la alta atmósfera no tiene nada que ver con la temperatura del medio, porque depende de su propio movimiento relativo (y la radiación solar que recibe), y muy poco de la energía térmica del gas.
