Zasada działania przyrządu do monitorowania temperatury, powszechnie znanego jako monitor temperatury lub termometr, opiera się na zasadach rozszerzalności cieplnej i oporności elektrycznej lub efektach termopary. Monitory temperatury służą do dokładnego pomiaru i wyświetlania temperatury danego obiektu lub otoczenia.

Oto jak działa zasada działania a monitor temperatury zazwyczaj funkcje:

Rozszerzalność cieplna (dla termometrów cieczowych):

Rozszerzalność cieplna odnosi się do tendencji materiałów do zmiany swoich wymiarów w odpowiedzi na zmiany temperatury. Kiedy materiał jest podgrzewany, jego cząsteczki zyskują energię kinetyczną i poruszają się z większą energią, powodując rozszerzanie się materiału. I odwrotnie, gdy materiał jest schładzany, cząstki tracą energię kinetyczną i poruszają się mniej, co prowadzi do skurczu lub skurczu. W termometrach typu ciecz w szkle niewielka ilość cieczy (zwykle rtęci lub alkoholu) znajduje się w szczelnie zamkniętej szklanej rurce z skalibrowaną skalę. Wraz ze zmianą temperatury ciecz rozszerza się lub kurczy w wyniku rozszerzalności lub kurczenia się cieplną. Powoduje to wzrost lub spadek poziomu cieczy w szklanej rurce. Skalibrowana skala na termometrze umożliwia użytkownikowi odczytanie odpowiedniej wartości temperatury w oparciu o położenie poziomu cieczy.

Rezystancja elektryczna (dla rezystancyjnych czujników temperatury – RTD):

Czujniki RTD to czujniki temperatury wykonane z czystych metali, takich jak platyna lub nikiel, których opór elektryczny zmienia się wraz z temperaturą. Wraz ze wzrostem temperatury opór elektryczny metalu w czujniku RTD również wzrasta w przewidywalny i powtarzalny sposób. Monitor temperatury wysyła mały sygnał elektryczny prąd przez czujnik RTD i mierzy rezystancję. Następnie monitor przekształca tę wartość rezystancji w odpowiedni odczyt temperatury.

Efekt termopary (dla termopar):

Termopary to czujniki temperatury składające się z dwóch różnych metali połączonych ze sobą na jednym końcu w celu utworzenia złącza. Gdy pomiędzy złączem a drugim końcem (złączem odniesienia lub zimnym złączem) występuje różnica temperatur, generuje ono małe napięcie elektryczne zwane napięciem termoelektrycznym lub siłę elektromotoryczną (EMF). Monitor temperatury mierzy to napięcie termoelektryczne i przy pomocy tabeli referencyjnej lub zależności matematycznej przekształca je na odpowiedni odczyt temperatury.

Cyfrowe przetwarzanie i wyświetlanie sygnału:

Nowoczesne monitory temperatury wykorzystują mikroprocesory i cyfrowe przetwarzanie sygnału w celu dokładnego przetwarzania sygnałów otrzymanych z czujnika temperatury (cieczy w szkle, czujnika RTD lub termopary). Przetworzone dane dotyczące temperatury są następnie wyświetlane na ekranie cyfrowym, wskazując bieżący odczyt temperatury wybrana jednostka (Celsjusz, Fahrenheit itp.)