دھاتی توسیع کے اصول کی بنیاد پر ڈیزائن کیے گئے سینسر
محیطی درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں کے جواب میں دھاتیں پھیلتی ہیں، اور سینسر اس ردعمل کو مختلف طریقوں سے سگنلز میں تبدیل کر سکتے ہیں۔
Bimetallic Strip Sensors: Bimetallic سٹرپس دو دھاتوں پر مشتمل ہوتی ہیں جن میں توسیع کے مختلف گتانک آپس میں جڑے ہوتے ہیں۔ درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے ساتھ، مواد A دیگر دھاتوں سے زیادہ پھیلتا ہے، جس کی وجہ سے پٹی جھک جاتی ہے۔ اس موڑ کے گھماؤ کو آؤٹ پٹ سگنل میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
دو دھاتی راڈ اور ٹیوب سینسرز: جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، دھاتی ٹیوب (مٹیریل اے) کی لمبائی میں اضافہ ہوتا ہے، جب کہ غیر-پھیلنے والی اسٹیل راڈ (میٹل B) کی لمبائی نہیں ہوتی۔ پوزیشن میں تبدیلی کی وجہ سے دھاتی ٹیوب کی اس لکیری توسیع کو منتقل کیا جاسکتا ہے۔ اس کے برعکس، اس لکیری توسیع کو آؤٹ پٹ سگنل میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
مائعات اور گیسوں کے اخترتی منحنی خطوط کی بنیاد پر ڈیزائن کیے گئے سینسر: مائعات اور گیسیں بھی درجہ حرارت کے ساتھ حجم میں تبدیلی سے گزرتی ہیں۔
مختلف ڈھانچے اس توسیعی تبدیلی کو پوزیشن کی تبدیلی میں تبدیل کر سکتے ہیں، اس طرح پوزیشن میں تبدیلی کی پیداوار (پوٹینٹیومیٹر، سینسنگ تعصب، چکرا، وغیرہ) پیدا ہوتی ہے۔
ریزسٹنس سینسنگ: دھات کی مزاحمت درجہ حرارت کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے۔
مختلف دھاتوں کے لیے، مزاحمت میں تبدیلی درجہ حرارت میں ہر ڈگری سیلسیس کی تبدیلی کے ساتھ مختلف ہوتی ہے، اور اس مزاحمتی قدر کو براہ راست آؤٹ پٹ سگنل کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
مزاحمتی تبدیلیوں کی دو قسمیں ہیں:
مثبت درجہ حرارت کا گتانک: درجہ حرارت میں اضافہ=مزاحمت میں اضافہ
درجہ حرارت میں کمی=مزاحمتی کمی
منفی درجہ حرارت کا گتانک: درجہ حرارت میں اضافہ=مزاحمت میں کمی
درجہ حرارت میں کمی=مزاحمت میں اضافہ
تھرموکوپل سینسنگ
تھرموکوپل مختلف مادوں کی دو دھاتی تاروں پر مشتمل ہوتا ہے جو اپنے سروں پر ایک ساتھ ویلڈڈ ہوتے ہیں۔ غیر گرم علاقے کے محیطی درجہ حرارت کی پیمائش کرکے، گرم مقام کے درجہ حرارت کا درست تعین کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ اسے مختلف مواد کے دو موصل کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے اسے تھرموکوپل کہا جاتا ہے۔ مختلف مواد سے بنے تھرموکوپل مختلف درجہ حرارت کی حدود میں استعمال ہوتے ہیں، اور ان کی حساسیت بھی مختلف ہوتی ہے۔ تھرموکوپل حساسیت سے مراد آؤٹ پٹ ممکنہ فرق میں تبدیلی ہے جب گرم پوائنٹ کا درجہ حرارت 1 ڈگری تک تبدیل ہوتا ہے۔ دھاتی مواد سے تعاون یافتہ زیادہ تر تھرموکوپلز کے لیے، یہ قدر تقریباً 5 اور 40 مائیکروولٹس/ڈگری کے درمیان ہے۔
چونکہ تھرموکوپل درجہ حرارت سینسر کی حساسیت مواد کی موٹائی سے آزاد ہے، درجہ حرارت کے سینسر بہت پتلے مواد کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جا سکتے ہیں۔ چونکہ تھرموکوپل بنانے کے لیے استعمال ہونے والے دھاتی مواد میں بہترین لچک ہوتی ہے، اس لیے درجہ حرارت کو محسوس کرنے والے ان چھوٹے عناصر میں ردعمل کی رفتار بہت زیادہ ہوتی ہے اور یہ تیزی سے بدلتے ہوئے عمل کی پیمائش کر سکتے ہیں۔