Capteurs conçus sur la base du principe de dilatation du métal
Les métaux se dilatent en réponse aux changements de température ambiante, et les capteurs peuvent convertir cette réponse en signaux de différentes manières.
Capteurs à bande bimétallique : les bandes bimétalliques sont constituées de deux métaux avec des coefficients de dilatation différents liés ensemble. Avec les changements de température, le matériau A se dilate plus que l'autre métal, provoquant une flexion de la bande. La courbure de ce virage peut être convertie en signal de sortie.
Capteurs à tige et tube bimétalliques : à mesure que la température augmente, la longueur du tube métallique (matériau A) augmente, contrairement à la longueur de la tige d'acier-non extensible (métal B). Cette dilatation linéaire du tube métallique due au changement de position peut être transmise. A l’inverse, cette expansion linéaire peut être convertie en signal de sortie.
Capteurs conçus sur la base des courbes de déformation des liquides et des gaz : les liquides et les gaz subissent également des changements de volume avec la température.
Diverses structures peuvent convertir ce changement d'expansion en un changement de position, générant ainsi une sortie de changement de position (potentiomètres, biais de détection, chicanes, etc.).
Détection de résistance : La résistance d’un métal change avec la température.
Pour différents métaux, le changement de résistance varie avec chaque changement de température de degré Celsius, et cette valeur de résistance peut être directement utilisée comme signal de sortie.
Il existe deux types de changements de résistance :
Coefficient de température positif : augmentation de la température=augmentation de la résistance
Diminution de la température=Diminution de la résistance
Coefficient de température négatif : augmentation de la température=diminution de la résistance
Diminution de la température=Augmentation de la résistance
Détection de thermocouples
Un thermocouple est constitué de deux fils métalliques de matériaux différents soudés ensemble à leurs extrémités. En mesurant la température ambiante de la zone non chauffée, la température du point chauffé peut être déterminée avec précision. Parce qu’il nécessite deux conducteurs de matériaux différents, on l’appelle un thermocouple. Les thermocouples constitués de différents matériaux sont utilisés dans différentes plages de température et leurs sensibilités varient également. La sensibilité du thermocouple fait référence à la variation de la différence de potentiel de sortie lorsque la température du point chauffé change de 1 degré. Pour la plupart des thermocouples supportés par des matériaux métalliques, cette valeur est comprise approximativement entre 5 et 40 microvolts/degré.
La sensibilité d’un capteur de température à thermocouple étant indépendante de l’épaisseur du matériau, les capteurs de température peuvent être fabriqués à partir de matériaux très fins. Étant donné que les matériaux métalliques utilisés pour fabriquer les thermocouples ont une excellente ductilité, ces minuscules éléments de détection de température ont des vitesses de réponse extrêmement élevées et peuvent mesurer des processus évoluant rapidement.