金属の膨張原理に基づいて設計されたセンサー
金属は周囲温度の変化に反応して膨張し、センサーはこの反応をさまざまな方法で信号に変換できます。
バイメタル ストリップ センサー: バイメタル ストリップは、膨張係数の異なる 2 つの金属を結合して構成されます。温度変化により、材料 A は他の金属よりも膨張し、ストリップが曲がります。この曲がりの曲率は出力信号に変換できます。
バイメタルのロッドおよびチューブ センサー: 温度が上昇すると、金属チューブ (材料 A) の長さは増加しますが、非膨張鋼棒 (金属 B) の長さは増加しません。-この位置変化による金属管の線膨張が伝わります。逆に、この線形展開を出力信号に変換することもできます。
液体と気体の変形曲線に基づいて設計されたセンサー: 液体と気体は温度とともに体積変化も受けます。
さまざまな構造がこの膨張変化を位置変化に変換し、位置変化出力を生成します (ポテンショメータ、センシング バイアス、バッフルなど)。
抵抗感知: 金属の抵抗は温度とともに変化します。
金属が異なると、温度が摂氏 1 度変化するごとに抵抗の変化が変化し、この抵抗値を出力信号として直接使用できます。
抵抗の変化には 2 つのタイプがあります。
正の温度係数: 温度上昇=抵抗の増加
温度低下=抵抗低下
負の温度係数: 温度上昇=抵抗低下
温度低下=抵抗増加
熱電対センシング
熱電対は、異なる材質の 2 本の金属線の端が溶接されて構成されています。非加熱領域の周囲温度を測定することにより、加熱点の温度を正確に求めることができます。異なる材質の 2 つの導体が必要なため、熱電対と呼ばれます。異なる材料で作られた熱電対は異なる温度範囲で使用され、その感度も異なります。熱電対感度とは、加熱点の温度が1度変化したときの出力電位差の変化を指します。金属材料でサポートされているほとんどの熱電対の場合、この値はおよそ 5 ～ 40 マイクロボルト/度です。
熱電対温度センサーの感度は材料の厚さに依存しないため、温度センサーは非常に薄い材料を使用して作成できます。熱電対の製造に使用される金属材料は優れた延性を備えているため、これらの小型温度検知素子は非常に高い応答速度を持ち、急速に変化するプロセスを測定できます。