금속 팽창 원리를 기반으로 설계된 센서
금속은 주변 온도 변화에 반응하여 팽창하며, 센서는 이러한 반응을 다양한 방식으로 신호로 변환할 수 있습니다.
바이메탈 스트립 센서: 바이메탈 스트립은 팽창 계수가 서로 다른 두 개의 금속이 서로 결합되어 구성됩니다. 온도 변화에 따라 재료 A는 다른 금속보다 더 많이 팽창하여 스트립이 구부러집니다. 이 굴곡의 곡률은 출력 신호로 변환될 수 있습니다.
바이메탈 막대 및 튜브 센서: 온도가 증가함에 따라 금속 튜브(재료 A)의 길이는 늘어나지만 -팽창하지 않는 강철 막대(금속 B)의 길이는 그렇지 않습니다. 위치 변화로 인한 금속관의 선형 팽창이 전달될 수 있습니다. 반대로, 이 선형 확장은 출력 신호로 변환될 수 있습니다.
액체와 기체의 변형 곡선을 기반으로 설계된 센서: 액체와 기체도 온도에 따라 부피 변화를 겪습니다.
다양한 구조가 이러한 확장 변화를 위치 변화로 변환하여 위치 변화 출력을 생성할 수 있습니다(전위차계, 감지 바이어스, 배플 등).
저항 감지: 금속의 저항은 온도에 따라 변합니다.
금속에 따라 저항의 변화는 섭씨 온도 변화에 따라 달라지며, 이 저항 값은 출력 신호로 직접 사용될 수 있습니다.
저항 변화에는 두 가지 유형이 있습니다.
양의 온도 계수: 온도 증가=저항 증가
온도 감소=저항 감소
음의 온도 계수: 온도 증가=저항 감소
온도 감소=저항 증가
열전대 감지
열전대는 서로 다른 재질로 된 두 개의 금속 와이어의 끝 부분이 함께 용접되어 구성됩니다. 가열되지 않은 부분의 주변 온도를 측정하면 가열 지점의 온도를 정확하게 결정할 수 있습니다. 서로 다른 재질의 두 도체가 필요하기 때문에 열전대라고 합니다. 다양한 재료로 만들어진 열전대는 다양한 온도 범위에서 사용되며 감도도 다양합니다. 열전대 감도는 가열점의 온도가 1도 변할 때 출력 전위차의 변화를 나타냅니다. 금속 재료로 지지되는 대부분의 열전대의 경우 이 값은 대략 5~40마이크로볼트/도입니다.
열전대 온도 센서의 감도는 재료의 두께와 무관하므로 매우 얇은 재료를 사용하여 온도 센서를 만들 수 있습니다. 열전대를 만드는 데 사용되는 금속 재료는 연성이 뛰어나므로 이 작은 온도 감지 요소는 응답 속도가 매우 빠르며 빠르게 변화하는 프로세스를 측정할 수 있습니다.