Sensores projetados com base no princípio da expansão do metal
Os metais se expandem em resposta às mudanças na temperatura ambiente, e os sensores podem converter essa resposta em sinais de diversas maneiras.
Sensores de tira bimetálica: As tiras bimetálicas consistem em dois metais com diferentes coeficientes de expansão ligados entre si. Com as mudanças de temperatura, o material A se expande mais que o outro metal, fazendo com que a tira se dobre. A curvatura desta curva pode ser convertida em um sinal de saída.
Sensores bimetálicos de haste e tubo: à medida que a temperatura aumenta, o comprimento do tubo de metal (material A) aumenta, enquanto o comprimento da haste de aço não{0}}expansível (metal B) não. Esta expansão linear do tubo metálico devido à mudança de posição pode ser transmitida. Por outro lado, esta expansão linear pode ser convertida num sinal de saída.
Sensores projetados com base nas curvas de deformação de líquidos e gases: Líquidos e gases também sofrem alterações de volume com a temperatura.
Várias estruturas podem converter esta mudança de expansão em uma mudança de posição, gerando assim uma saída de mudança de posição (potenciômetros, polarização de detecção, defletores, etc.).
Detecção de resistência: A resistência de um metal muda com a temperatura.
Para metais diferentes, a mudança na resistência varia com cada grau Celsius de mudança na temperatura, e esse valor de resistência pode ser usado diretamente como sinal de saída.
Existem dois tipos de alterações de resistência:
Coeficiente de temperatura positivo: Aumento de temperatura=Aumento de resistência
Diminuição da temperatura=Diminuição da resistência
Coeficiente de temperatura negativo: Aumento de temperatura=Diminuição de resistência
Diminuição da temperatura=Aumento da resistência
Detecção de Termopar
Um termopar consiste em dois fios metálicos de materiais diferentes soldados em suas extremidades. Medindo a temperatura ambiente da área não aquecida, a temperatura do ponto aquecido pode ser determinada com precisão. Por exigir dois condutores de materiais diferentes, é chamado de termopar. Termopares feitos de diferentes materiais são usados em diferentes faixas de temperatura e suas sensibilidades também variam. A sensibilidade do termopar refere-se à mudança na diferença de potencial de saída quando a temperatura do ponto aquecido muda em 1 grau. Para a maioria dos termopares suportados por materiais metálicos, esse valor está aproximadamente entre 5 e 40 microvolts/grau.
Como a sensibilidade de um sensor de temperatura termopar é independente da espessura do material, os sensores de temperatura podem ser fabricados usando materiais muito finos. Como os materiais metálicos usados para fabricar termopares têm excelente ductilidade, esses minúsculos elementos sensores de temperatura têm velocidades de resposta extremamente altas e podem medir processos que mudam rapidamente.