Sensorer designade utifrån principen om metallexpansion
Metaller expanderar som svar på förändringar i omgivningstemperaturen, och sensorer kan omvandla detta svar till signaler på olika sätt.
Bimetalliska bandsensorer: Bimetallremsor består av två metaller med olika utvidgningskoefficienter sammanbundna. Vid temperaturförändringar expanderar material A mer än den andra metallen, vilket gör att remsan böjs. Krökningen av denna böj kan omvandlas till en utsignal.
Bimetalliska stav- och rörsensorer: När temperaturen ökar ökar längden på metallröret (material A), medan längden på den icke-expanderande stålstaven (metall B) inte gör det. Denna linjära expansion av metallröret på grund av förändringen i läge kan överföras. Omvänt kan denna linjära expansion omvandlas till en utsignal.
Sensorer designade baserat på deformationskurvorna för vätskor och gaser: Vätskor och gaser genomgår också volymförändringar med temperaturen.
Olika strukturer kan omvandla denna expansionsändring till en positionsförändring, och på så sätt generera en positionsändringsutgång (potentiometrar, avkänningsförspänning, bafflar, etc.).
Motståndsavkänning: Motståndet hos en metall förändras med temperaturen.
För olika metaller varierar ändringen i resistans med varje grad Celsius ändring i temperatur, och detta resistansvärde kan direkt användas som utsignal.
Det finns två typer av motståndsförändringar:
Positiv temperaturkoefficient: Temperaturökning=Motståndsökning
Temperatursänkning=Motståndsminskning
Negativ temperaturkoefficient: Temperaturökning=Motståndsminskning
Temperatursänkning=Motståndsökning
Termoelementavkänning
Ett termoelement består av två metalltrådar av olika material som är sammansvetsade i sina ändar. Genom att mäta omgivningstemperaturen i det ouppvärmda området kan temperaturen på den uppvärmda punkten bestämmas exakt. Eftersom det kräver två ledare av olika material kallas det ett termoelement. Termoelement gjorda av olika material används i olika temperaturområden, och deras känslighet varierar också. Termoelementkänslighet avser förändringen i utgångspotentialskillnaden när temperaturen på den uppvärmda punkten ändras med 1 grad. För de flesta termoelement som stöds av metallmaterial är detta värde ungefär mellan 5 och 40 mikrovolt/grad.
Eftersom känsligheten hos en termoelementtemperatursensor är oberoende av materialets tjocklek, kan temperatursensorer tillverkas med mycket tunna material. Eftersom metallmaterialen som används för att tillverka termoelement har utmärkt duktilitet, har dessa små temperaturavkännande element extremt höga svarshastigheter och kan mäta snabbt föränderliga processer.