Senzori proiectați pe baza principiului expansiunii metalice
Metalele se extind ca răspuns la schimbările temperaturii ambientale, iar senzorii pot converti acest răspuns în semnale în diferite moduri.
Senzori cu benzi bimetalice: benzile bimetalice constau din două metale cu coeficienți diferiți de dilatare legate între ele. Odată cu schimbările de temperatură, materialul A se extinde mai mult decât celălalt metal, determinând îndoirea benzii. Curbura acestei curburi poate fi convertită într-un semnal de ieșire.
Senzori bimetalici pentru tije și tuburi: pe măsură ce temperatura crește, lungimea tubului metalic (materialul A) crește, în timp ce lungimea tijei de oțel ne-expandibile (metal B) nu crește. Această expansiune liniară a tubului metalic datorită schimbării poziției poate fi transmisă. În schimb, această expansiune liniară poate fi convertită într-un semnal de ieșire.
Senzori proiectați pe baza curbelor de deformare a lichidelor și gazelor: lichidele și gazele suferă, de asemenea, modificări de volum cu temperatura.
Diverse structuri pot converti această schimbare de expansiune într-o schimbare de poziție, generând astfel o ieșire de schimbare a poziției (potențiometre, deviație de detectare, deflectoare etc.).
Sensarea rezistenței: rezistența unui metal se modifică odată cu temperatura.
Pentru diferite metale, modificarea rezistenței variază cu fiecare modificare de grad Celsius a temperaturii, iar această valoare a rezistenței poate fi utilizată direct ca semnal de ieșire.
Există două tipuri de modificări de rezistență:
Coeficient de temperatură pozitiv: creșterea temperaturii=creșterea rezistenței
Scăderea temperaturii=Scăderea rezistenței
Coeficient de temperatură negativ: Creșterea temperaturii=Scăderea rezistenței
Scăderea temperaturii=Creșterea rezistenței
Sensarea termocuplului
Un termocuplu este format din două fire metalice din materiale diferite sudate împreună la capete. Măsurând temperatura ambiantă a zonei neîncălzite, temperatura punctului încălzit poate fi determinată cu precizie. Deoarece necesită doi conductori din materiale diferite, se numește termocuplu. Termocuplurile realizate din diferite materiale sunt utilizate în diferite intervale de temperatură, iar sensibilitățile lor variază, de asemenea. Sensibilitatea termocuplului se referă la modificarea diferenței de potențial de ieșire atunci când temperatura punctului încălzit se modifică cu 1 grad. Pentru majoritatea termocuplurilor susținute de materiale metalice, această valoare este aproximativ între 5 și 40 microvolți/grad.
Deoarece sensibilitatea unui senzor de temperatură cu termocuplu este independentă de grosimea materialului, senzorii de temperatură pot fi fabricați folosind materiale foarte subțiri. Deoarece materialele metalice utilizate pentru fabricarea termocuplurilor au o ductilitate excelentă, aceste elemente minuscule de detectare a temperaturii au viteze de răspuns extrem de mari și pot măsura procese în schimbare rapidă.