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閱讀：21發布時間：2025-1-27
雙金屬溫度傳感器
固體受熱會膨脹。固體樣品隨溫度升高而膨脹的量取決于樣品的尺寸、制成的材料以及溫升的量。
以下公式將線性膨脹與溫度變化聯系起來：
其中，
l = 加熱后材料的長度
l0 = 材料的原始長度
α = 線膨脹系數
ΔT = 溫度變化
以下是一些常見金屬的典型 α 值：
●鋁 = 25 × 10 -6每攝氏度
●銅 = 16.6 × 10 -6每攝氏度
●鐵 = 12 × 10 -6每攝氏度
●錫 = 20 × 10 -6每攝氏度
●鈦 = 8.5 × 10 -6每攝氏度
如您所見，α 的值非常小。這意味著適度溫度變化的膨脹（或收縮）量幾乎太小而無法看到，除非樣本量 (l0) 很大。
我們可以很容易地看到熱膨脹對橋梁等結構的影響，在這些結構中，必須在設計中加入膨脹節，以防止因環境溫度變化而導致的嚴重問題。
然而，對于手那么大的樣本來說，從寒冷的一天到溫暖的一天，長度的變化將是微觀的。
放大由熱膨脹引起的運動的一種方法是將兩條不同的金屬（例如銅和鐵）粘合在一起。如果我們取兩條同樣大小的銅條和鐵條，將它們并排放置，然后將它們加熱到更高的溫度，我們會看到銅條比鐵條略長：
如果我們將這兩條金屬條粘合在一起，這種差異增長將導致彎曲運動大大超過線性膨脹。這種裝置稱為雙金屬條：
這種彎曲運動足以驅動指針機構、激活機電開關或執行任何數量的其他機械任務，使其成為非常簡單且有用的主要溫度傳感元件。
圖 : 溫度計的雙金屬線圈對打火機的熱量起反應，通過展開，然后在取下打火機時重新卷起。
較舊的家用恒溫器通常使用此原理來指示室溫并啟動電氣開關以控制室溫。電熱水器單元仍然使用這種類型的設備（通常采用凸雙金屬盤的形式）來感應超溫情況，如果水溫超過預設限制，則自動關閉加熱器電源。
雙金屬帶溫度計
如果雙金屬條被扭曲了很長的長度，它會在加熱時趨于解開。這種扭轉運動可用于直接驅動溫度計的指針。這是下圖所示溫度計的工作原理：
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