Датчики, розроблені на основі принципу розширення металу
Метали розширюються у відповідь на зміни температури навколишнього середовища, і датчики можуть різними способами перетворювати цю реакцію на сигнали.
Біметалічні стрічкові датчики: біметалічні стрічки складаються з двох скріплених разом металів із різними коефіцієнтами розширення. При зміні температури матеріал А розширюється більше, ніж інший метал, що призводить до згинання стрічки. Кривизна цього вигину може бути перетворена у вихідний сигнал.
Біметалічні стрижневі та трубчасті датчики: зі збільшенням температури довжина металевої трубки (матеріал A) збільшується, тоді як довжина не-розширюваного сталевого стрижня (метал B) не збільшується. Це лінійне розширення металевої трубки через зміну положення може передаватися. І навпаки, це лінійне розширення можна перетворити на вихідний сигнал.
Датчики, розроблені на основі кривих деформації рідин і газів: рідини та гази також зазнають змін об’єму з температурою.
Різні структури можуть перетворювати цю зміну розширення в зміну положення, таким чином генеруючи вихідні дані зміни положення (потенціометри, зміщення датчиків, перегородки тощо).
Вимірювання опору: опір металу змінюється залежно від температури.
Для різних металів зміна опору змінюється зі зміною температури на кожен градус Цельсія, і це значення опору можна безпосередньо використовувати як вихідний сигнал.
Існує два види зміни опору:
Позитивний температурний коефіцієнт: підвищення температури=підвищення опору
Зниження температури=Зниження опору
Від’ємний температурний коефіцієнт: підвищення температури=Зниження опору
Зниження температури=Збільшення опору
Термопара датчика
Термопара складається з двох металевих дротів з різних матеріалів, спаяних на кінцях. Вимірюючи температуру навколишнього середовища в неопалюваній зоні, можна точно визначити температуру точки нагріву. Оскільки для цього потрібні два провідники з різних матеріалів, його називають термопарою. Термопари з різних матеріалів використовуються в різних температурних діапазонах, і їх чутливість також різна. Чутливість термопари означає зміну вихідної різниці потенціалів, коли температура точки нагріву змінюється на 1 градус. Для більшості термопар з металевими матеріалами це значення становить приблизно від 5 до 40 мікровольт/градус.
Оскільки чутливість датчика температури термопари не залежить від товщини матеріалу, датчики температури можна виготовляти з дуже тонких матеріалів. Оскільки металеві матеріали, які використовуються для виготовлення термопар, мають чудову пластичність, ці крихітні датчики температури мають надзвичайно високу швидкість відгуку та можуть вимірювати процеси, що швидко змінюються.