Il principio di funzionamento di uno strumento per il monitoraggio della temperatura, comunemente noto come monitor della temperatura o termometro, si basa sui principi dell'espansione termica e della resistenza elettrica o sugli effetti della termocoppia. I monitor della temperatura vengono utilizzati per misurare e visualizzare con precisione la temperatura di un determinato oggetto o ambiente.

Ecco come funziona il principio di funzionamento di a monitor della temperatura tipicamente funziona:

Dilatazione termica (per termometri a liquido nel vetro):

L'espansione termica si riferisce alla tendenza dei materiali a cambiare le loro dimensioni in risposta ai cambiamenti di temperatura. Quando un materiale viene riscaldato, le sue particelle acquistano energia cinetica e si muovono più vigorosamente, provocando l'espansione del materiale. Al contrario, quando il materiale viene raffreddato, le particelle perdono energia cinetica e si muovono meno, provocando contrazione o restringimento. Nei termometri liquido in vetro, una piccola quantità di liquido (solitamente mercurio o alcool) è contenuta in un tubo di vetro sigillato con una scala calibrata. Al variare della temperatura, il liquido si espande o si contrae a causa dell'espansione o contrazione termica. Ciò fa sì che il livello del liquido aumenti o diminuisca all'interno del tubo di vetro. La scala calibrata sul termometro consente agli utenti di leggere il valore di temperatura corrispondente in base alla posizione del livello del liquido.

Resistenza elettrica (per rilevatori di temperatura a resistenza - RTD):

Gli RTD sono sensori di temperatura costituiti da metalli puri come platino o nichel, la cui resistenza elettrica cambia con la temperatura. All'aumentare della temperatura, anche la resistenza elettrica del metallo nell'RTD aumenta in modo prevedibile e ripetibile. Il monitor della temperatura invia una piccola corrente elettrica corrente attraverso l'RTD e misura la resistenza. Il monitor converte quindi questo valore di resistenza in una corrispondente lettura della temperatura.

Effetto termocoppia (per termocoppie):

Le termocoppie sono sensori di temperatura costituiti da due metalli diversi uniti insieme a un'estremità per formare una giunzione. Quando c'è una differenza di temperatura tra la giunzione e l'altra estremità (la giunzione di riferimento o fredda), si genera una piccola tensione elettrica chiamata tensione termoelettrica o forza elettromotrice (EMF). Il monitor della temperatura misura questa tensione termoelettrica e, con l'aiuto di una tabella di riferimento o di una relazione matematica, la converte in una corrispondente lettura della temperatura.

Elaborazione e visualizzazione del segnale digitale:

I moderni monitor della temperatura utilizzano microprocessori ed elaborazione del segnale digitale per elaborare accuratamente i segnali ricevuti dal sensore di temperatura (liquido in vetro, RTD o termocoppia). I dati di temperatura elaborati vengono quindi visualizzati su uno schermo digitale, indicando la lettura della temperatura corrente in l'unità scelta (Celsius, Fahrenheit, ecc.)