Metal Genleşme Prensibine Göre Tasarlanan Sensörler
Metaller ortam sıcaklığındaki değişikliklere tepki olarak genleşir ve sensörler bu tepkiyi çeşitli yollarla sinyallere dönüştürebilir.
Bimetalik Şerit Sensörler: Bimetalik şeritler farklı genleşme katsayılarına sahip iki metalin birbirine bağlanmasıyla oluşur. Sıcaklık değişiklikleriyle A malzemesi diğer metale göre daha fazla genleşerek şeridin bükülmesine neden olur. Bu virajın eğriliği bir çıkış sinyaline dönüştürülebilir.
Bimetalik Çubuk ve Boru Sensörleri: Sıcaklık arttıkça, metal borunun (materyal A) uzunluğu artarken,-genleşmeyen çelik çubuğun (metal B) uzunluğu artmaz. Konum değişikliği nedeniyle metal borunun bu doğrusal genleşmesi iletilebilir. Tersine, bu doğrusal genişleme bir çıkış sinyaline dönüştürülebilir.
Sıvıların ve Gazların Deformasyon Eğrilerine Göre Tasarlanan Sensörler: Sıvılar ve gazlar da sıcaklıkla birlikte hacim değişimine uğrarlar.
Çeşitli yapılar bu genişleme değişikliğini bir konum değişikliğine dönüştürebilir, böylece bir konum değişikliği çıktısı oluşturabilir (potansiyometreler, algılama öngerilimleri, saptırma plakaları vb.).
Direnç Algılama: Bir metalin direnci sıcaklıkla değişir.
Farklı metaller için dirençteki değişim, sıcaklıktaki her santigrat derecelik değişime göre değişir ve bu direnç değeri doğrudan çıkış sinyali olarak kullanılabilir.
İki tür direnç değişikliği vardır:
Pozitif Sıcaklık Katsayısı: Sıcaklık artışı=Direnç artışı
Sıcaklık düşüşü=Direnç azalması
Negatif Sıcaklık Katsayısı: Sıcaklık artışı=Direnç azalması
Sıcaklık düşüşü=Direnç artışı
Termokupl Algılama
Bir termokupl, uçlarından birbirine kaynaklanmış farklı malzemelerden yapılmış iki metal telden oluşur. Isıtılmayan alanın ortam sıcaklığı ölçülerek ısıtılan noktanın sıcaklığı doğru bir şekilde belirlenebilir. Farklı malzemelerden yapılmış iki iletken gerektirdiğinden buna termokupl denir. Farklı malzemelerden yapılmış termokupllar farklı sıcaklık aralıklarında kullanılır ve hassasiyetleri de farklılık gösterir. Termokupl duyarlılığı, ısıtılan noktanın sıcaklığı 1 derece değiştiğinde çıkış potansiyel farkının değişmesini ifade eder. Metal malzemelerle desteklenen çoğu termokupl için bu değer yaklaşık 5 ila 40 mikrovolt/derece arasındadır.
Termokupl sıcaklık sensörünün hassasiyeti malzemenin kalınlığından bağımsız olduğundan sıcaklık sensörleri çok ince malzemeler kullanılarak yapılabilir. Termokupl yapımında kullanılan metal malzemeler mükemmel sünekliğe sahip olduğundan, bu küçük sıcaklık algılama elemanları son derece yüksek tepki hızlarına sahiptir ve hızla değişen süreçleri ölçebilir.