Теплопроводность и теплоёмкость жидкости существенно выше, чем у воздуха, и перенос тепла от нагревателя к датчику эффективнее. Соответственно, гораздо лучше теплосъём с нагревателя, он меньше накапливает энергии.
Может быть, попробовать обдув нагревателя внутри вала с циркуляцией воздуха? Но возможно ли это конструктивно?