Hvordan virker varmesensorer?

Formålet med varmesensorer er at fortælle, hvor varmt eller koldt noget er, men det er ikke en god beskrivelse af hvordan de fungerer. Hvad sensorerne faktisk måler er mængden af ​​atomaktivitet inde i et objekt. Det her tænker vi på som en objektets temperatur.

Partikler og varme

Målingen kendt som "absolut nul" beskriver en tilstand af materie, hvor der ikke er bevægelse overhovedet inde i et objekt, selv på det subatomære niveau. Det er den koldeste tilstand af materie. Så snart en genstand er opvarmet, begynder partiklerne i det at bevæge sig. Varmesensorer kan hente denne bevægelse og måle den, som kan oversættes til en temperatur.

Typen af ​​sensorer

De to grundlæggende type varmesensorer er traditionelle sensorer og det mere moderne silicium -baserede sensorer. Ældre sensorer består ofte af enheder, der er kendt som termoelementer. Et termoelement er lavet af to metaller, der er svejset sammen. Hver svejset del kaldes et kryds. Et kryds af to forskellige metaller sættes derefter ved en referencetemperatur, såsom nul grader Celsius. Den anden krydsning af metaller vil være ved den temperatur, du vil måle. Forskellen mellem mængden af ​​partikel spænding i hvert metal forårsager en elektrisk strøm til at udvikle. Du kan derefter måle det elektriske felt for at bestemme temperaturen, fordi spændingen vil være temperaturafhængig. Dette kaldes Seebeck-effekten.

Fordele ved siliciumvarmesensorer

Silikontemperaturfølere er integrerede kredsløb. Ældre sensorer kræver ofte kompensation eller en buffer for at kunne arbejde. Silikonsensorer kan behandle signaler i en enhed integreret med sensoren. Elektricitet sendes gennem siliconen, og den resulterende interaktion mellem el og metalpartikler indikerer en temperatur. Dette betyder, at de kan fungere over et meget bredere temperaturområde end traditionelle sensorer, der kræver en kompensator, der strækker sig fra 155 til -55 grader Celsius.

Anvendelser til varmesensorer

Fordi disse sensorer måler varmen, der udsendes af en genstand, også kendt som sin infrarøde signatur, har de fordele frem for andre detekteringsmidler. Dette skyldes, at alle objekter afgiver en varmesignatur. Det betyder, at lys ikke behøver at reflektere objektet, for at du kan opdage det. Som følge heraf bruges infrarøde sensorer i nattesynsbriller for at hjælpe dig med at se i mørket.