I sensori specializzati sono dispositivi progettati per l'utilizzo in specifiche applicazioni per percepire fenomeni fisici e segnalare tali dati a un circuito del sistema del processore. Sono utilizzati in sistemi di controllo specifici per le applicazioni per misurare uno stato corrente e possono far parte di un loop di controllo, con funzione di elementi di feedback in un sistema elettromeccanico.

I sensori sono disponibili in molte diverse tipologie. I sensori capacitivi rilevano le modifiche in un feed capacitivo e si possono utilizzare per i touchscreen dei computer e per i sensori di prossimità. I sensori della qualità dell'aria speciali basati su dispositivi MEM (Micro Elettro Meccanici) si utilizzano per il rilevamento dei gas come il CO₂. Il loro impiego è comune nelle domotica, nelle applicazioni con connessione a internet e nei dispositivi di monitoraggio per la sicurezza. I sensori a infrarossi vengono invece utilizzati per applicazioni medicali e nelle strumentazioni. Si possono anche impiegare per determinare la riflettività di una superficie adiacente.

Un'altra area specializzata di utilizzo dei sensori è il settore automobilistico. Ne sono un esempio i sensori di pressione. Si tratta di singoli chip provvisti in genere di un foro nella parte superiore che deve essere esposto all'ambiente da monitorare. Si adottano per controllare la pressione delle gomme, ma anche nei sistemi di controllo dei processi e in applicazioni che richiedono dei sensori di altitudine.

 

Il controller di torbidità temperatura è un sensore molto interessante. Viene in genere utilizzato in applicazioni in cui è importante la quantità di particelle in sospensione in un liquido, oltre alla temperatura. Si tratta in genere di una combinazione di un sensore ottico e di un sensore della temperatura ed è comune nelle lavatrici e nelle lavastoviglie. 

 

La maggior parte dei dispositivi si interfaccia al circuito o al sistema di elaborazione mediante una connessione seriale come SPI o I²C. Alcuni dispositivi emettono una frequenza di impulsi o un segnale analogico per indicare la misurazione. I sensori a riluttanza sono un esempio di sensore che rileva le variazioni in un campo elettromagnetico ed emette un'onda quadra digitale o un impulso in base alla velocità del cambiamento.