Сензори, проектирани на базата на принципа на разширяването на метала
Металите се разширяват в отговор на промените в температурата на околната среда и сензорите могат да преобразуват тази реакция в сигнали по различни начини.
Биметални лентови сензори: Биметалните ленти се състоят от два метала с различни коефициенти на разширение, свързани заедно. При температурни промени материал А се разширява повече от другия метал, което води до огъване на лентата. Кривината на това огъване може да се преобразува в изходен сигнал.
Биметални прътови и тръбни сензори: С повишаване на температурата дължината на металната тръба (материал A) се увеличава, докато дължината на не-разширяващия се стоманен прът (метал B) не. Това линейно разширение на металната тръба поради промяната на позицията може да бъде предадено. Обратно, това линейно разширение може да се преобразува в изходен сигнал.
Сензори, проектирани въз основа на кривите на деформация на течности и газове: Течностите и газовете също претърпяват промени в обема си с температура.
Различни структури могат да преобразуват тази промяна на разширението в промяна на позицията, като по този начин генерират изход за промяна на позицията (потенциометри, отклонение на сензора, прегради и т.н.).
Отчитане на съпротивлението: Съпротивлението на метала се променя с температурата.
За различните метали промяната в съпротивлението варира с всяка промяна на температурата по градус Целзий и тази стойност на съпротивлението може директно да се използва като изходен сигнал.
Има два вида промени в съпротивлението:
Положителен температурен коефициент: Увеличаване на температурата=Увеличаване на съпротивлението
Намаляване на температурата=Намаляване на съпротивлението
Отрицателен температурен коефициент: Повишаване на температурата=Намаляване на съпротивлението
Намаляване на температурата=Увеличаване на съпротивлението
Сензор на термодвойка
Термодвойка се състои от две метални нишки от различни материали, заварени заедно в краищата си. Чрез измерване на околната температура на неотопляемата зона може да се определи точно температурата на нагрятата точка. Тъй като изисква два проводника от различни материали, той се нарича термодвойка. Термодвойките, изработени от различни материали, се използват в различни температурни диапазони и тяхната чувствителност също варира. Чувствителността на термодвойката се отнася до промяната в изходната потенциална разлика, когато температурата на нагрятата точка се промени с 1 градус. За повечето термодвойки, поддържани от метални материали, тази стойност е приблизително между 5 и 40 микроволта/градус.
Тъй като чувствителността на температурния сензор с термодвойка не зависи от дебелината на материала, температурните сензори могат да бъдат направени от много тънки материали. Тъй като металните материали, използвани за направата на термодвойки, имат отлична пластичност, тези малки температурни чувствителни елементи имат изключително висока скорост на реакция и могат да измерват бързо променящите се процеси.