Ο θερμοστάτης και ο θερμίστορ είναι δύο τρόποι χρήσης του μετάλλου και των αντιδράσεών του στη θερμοκρασία για να διαβάζει και να αναφέρει τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Τα μέταλλα διαφόρων τύπων, ειδικά ο χαλκός, το βολφράμιο και το αλουμίνιο, αλλάζουν ορισμένες ιδιότητες καθώς θερμαίνονται ή κρύβονται. Οι αλλαγές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετρηθεί ο τρόπος αλλαγής θερμοκρασίας. Καθώς τα μέταλλα μεταβάλλουν τις ιδιότητες, όπως η αγωγιμότητα τους στον ηλεκτρισμό, το αποτέλεσμα είναι ένας αξιόπιστος οδηγός για το πώς μεταβάλλονται οι θερμοκρασίες. Και οι δύο μέθοδοι μέτρησης χρησιμοποιούν μέταλλα και τις ιδιότητές τους σε σχέση με τη θερμοκρασία, αν και με διαφορετικούς τρόπους.
Effect Seebeck
Οι περισσότεροι τρόποι μέτρησης της θερμοκρασίας βασίζονται στο φαινόμενο Seebeck. Το αποτέλεσμα αναφέρεται στην απλή ιδιότητα ορισμένων μετάλλων να αλλάζουν με σημαντικούς τρόπους ανάλογα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Συγκεκριμένα, τα συγκεκριμένα μέταλλα αλλάζουν την αγωγιμότητα ανάλογα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Η αρχή είναι ότι οι αλλαγές στη θερμοκρασία παράγουν ένα ηλεκτρικό φαινόμενο, ένα δυναμικό που αλλάζει τον τρόπο που ρέει η ηλεκτρική ενέργεια μέσα από ένα μέταλλο. Η αρχή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση των μεταβολών της θερμοκρασίας.
Θερμοστάτης
Ο κοινός θερμοστάτης είναι μια αρκετά απλή συσκευή. Βασίζεται κυρίως στις συγκριτικές κινήσεις δύο μετάλλων καθώς πιέζουν προς τα κάτω έναν ηλεκτρικό συνδετήρα ή επαφή. Δύο μέταλλα βρίσκονται σε θερμοστάτη. Είναι συχνά χαλκός και αλουμίνιο, βολφράμιο και νικέλιο, ή κάποιοι συνδυασμοί αυτών των μετάλλων. Όταν βιώνουν μια αλλαγή θερμοκρασίας, οι μεταβαλλόμενες κινήσεις τους παράγουν πίεση που πιέζει είτε την ηλεκτρική επαφή είτε απομακρύνεται από την ηλεκτρική επαφή. Η συσκευή βαθμονομείται για να πραγματοποιήσει την απαιτούμενη κίνηση με τη σωστή θερμοκρασία για να πιέσει την επαφή.
Θερμίστορ
Ο θερμοστάτης βασίζεται στην ίδια αρχή με έναν θερμοστάτη, αλλά χρησιμοποιείται με διαφορετικό τρόπο. Ένας θερμίστορ χρησιμοποιεί μια ένωση μεταλλικού οξειδίου όπως το κοβάλτιο ή το μαγγάνιο. Η αρχή είναι ότι η αγωγιμότητα του μεταλλικού οξειδίου αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη ένωση μεταλλικού οξειδίου, συνήθως η αγωγιμότητα αυξάνεται καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται. η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που κινείται μέσω της σύνθεσης αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Ως εκ τούτου, η συσκευή βαθμονομείται για να διαβάζει τις αλλαγές στην αγωγιμότητα ως αντανακλώντας τις αλλαγές στη θερμοκρασία.
Αντιθέσεις
Σε γενικές γραμμές, ένας θερμοστάτης είναι μια πιο σκληρή συσκευή από ένα θερμίστορ. Επειδή η αγωγιμότητα βασίζεται στην κινητικότητα των ηλεκτρονίων στο μέταλλο, ακόμη και μικροσκοπικές αλλαγές μπορούν να αναφερθούν σε ένα θερμίστορ. Ένας θερμοστάτης επιτρέπει μόνο τα μέταλλα να ανεβαίνουν επάνω ή να πιέζουν μια επαφή καθώς η θερμοκρασία αλλάζει. Ο θερμίστορ είναι πιο πολύπλοκος επειδή μπορεί να διαβάσει τις μεταβολές της αγωγιμότητας και έτσι μπορεί να εκφράσει μικρές μεταβολές της θερμοκρασίας ως αλλαγές αγωγιμότητας.
