Hola,
Veo que lo que te preocupa es la precisión de la medida, no?
En mi opinión, si el sensor va emplazado en la caja con otros componentes que disipen calor, estos afectaran a la medida con toda seguridad.
Suponiendo que tienes la caja debidamente ventilada, no hay componentes que se calienten, y siempre va a haber la misma temperatura final que en el exterior, no veo ningún problema. Digo "temperatura final" porque ahora existe otro problema, y es que la caja ralentiza aun más la ya por si lenta respuesta del sensor. Es como si el interior de la caja se comportase como un "mini-invernadero" con efecto memoria, o dicho matematicamente, la caja integra la respuesta ante cambios bruscos de la temperatura en el exterior.
Si vas a usar el sensor a la intemperie, te recomiendo un habitáculo especial que se usa en las modernas estaciones meteorológicas que es como un techillo (para proteger de la lluvia) compuesto con varios pisos de rendijas. La gracia del invento es que entre las rendijas existe una circulación de aire que mantienen los sensores situados en el interior (temperatura, humedad) con las mismas constantes que en el exterior (y además creo que gracias al flujo no se ralentiza la respuesta)
No he encontrado nada en Internet, y además se me ha colgado el navegador por lo que he tenido que transcribir la respuesta entera desde una captura de pantalla :'(. Lo único que he encontrado son
estas casetas que tienen la misma forma. Fijate en las rendijas laterales. El receptáculo que te descibo tiene la misma forma pero es de plástico y tiene el tamaño de un cartón de leche. No se donde lo venden, pero te aseguro que en algún lugar de España o Internet está diponible.
Un saludo y suerte.