دماسنج دو فلزی (Bimetallic Strip)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دماسنج دو فلزی (Bimetallic Strip) :
دماسنج دو فلزی یکی از قدیمی ترین و ساده ترین انواع دماسنج های مکانیکی است. از دو نوار فلزی نازک با ضرایب انبساط حرارتی متفاوت که در طول هم جوش یا پرچ شده اند، ساخته می شود. وقتی دما تغییر می کند، فلز با ضریب انبساط بیشتر، بیشتر منبسط (یا منقبض) می شود و این نوار به سمت فلز با انبساط کمتر خم می شود.
مقدار خمش (انحنا) با تغییر دما رابطه خطی دارد و می تواند برای حرکت عقربه نشانگر یا قطع و وصل یک مدار استفاده شود. رابطه خمش با فرمول زیر تقریب زده می شود:
\[ d = k (\alpha_1 - \alpha_2) \Delta T \, L^2 / t \]که در آن
\[ d \]جابجایی نوک نوار،
\[ k \]ثابت هندسی،
\[ \alpha_1 \]و
\[ \alpha_2 \]ضرایب انبساط دو فلز،
\[ \Delta T \]تغییر دما،
\[ L \]طول نوار و
\[ t \]ضخامت کل است.
\[ \Delta x = \frac{3(\alpha_1 - \alpha_2) L^2 \Delta T}{2 t} \]مواد متداول شامل اینوار (ضریب انبساط بسیار کم) و فولاد یا برنج (ضریب انبساط زیاد) هستند. با انتخاب ترکیب مناسب، می توان حساسیت و گستره دمایی دلخواه را به دست آورد. این حسگرها بسیار ارزان، بادوام و بدون نیاز به منبع تغذیه هستند.
کاربرد اصلی در ترموستات های مکانیکی (مثل اتو، یخچال، بخاری)، دماسنج های صفحه ای (گیج های دما) و کلیدهای حرارتی است. زمان پاسخ آنها نسبتا کند است و دقت آنها معمولا در حد چند درجه است. برای نمایش مستقیم دما، نوار به شکل مارپیچ یا حلزونی در می آید تا عقربه را بچرخاند. امروزه هنوز در بسیاری از لوازم خانگی به دلیل سادگی و هزینه پایین استفاده می شوند.
