温度計センサーの機械式タイプと電気式タイプ

温度計センサーは、主には機械式タイプと電気式タイプとがあります。

機械式タイプはバイメタル式と呼ばれるものが代表的で、原理としては2種類の異なる金属版を貼り合わせた形状をしています。金属は温度が高くなると膨張するわけですが、膨張率は金属によって異なります。そのため、2種類の異なる金属板が貼り合わせられていると、膨張率の差によって一方向に湾曲することになり、湾曲の度合いによって温度を知ることができるのです。

実際には単純に板ガムのような金属板程度では湾曲度合いはあまりにも小さすぎて正確に検出できないため、非常に長い板をぜんまいのように巻き取った形状のものが利用されます。ぜんまいのように全長が長いと、ごくわずかな湾曲であっても全体としては大きなものとして捉えられるからです。電気式の温度計のセンサーは、原理的には機械式よりも分かりにくいでしょうし、日常生活でも理解しやすいような原理が使われているわけではありません。

一方で機器全体を小さく、あるいは軽くできるとか、電気で動くような機器においては制御に利用しやすいというメリットがあります。電気式温度計センサーの原理にもいろいろありますが、例えばある種の半導体は、その温度によって電気抵抗が変わることを応用したものがあります。予め分かっている温度での電気抵抗を測定しておけば、後は比例計算によってそのときの電気抵抗から対象物の温度を知ることができるわけです。