Vsebina
Namen toplotnih senzorjev je povedati, kako vroče ali hladno je nekaj, vendar to ni dober opis, kako delujejo. To, kar tipala dejansko merijo, je količina atomske aktivnosti znotraj predmeta. To si mislimo kot temperaturo predmetov.
Delci in toplota
Meritev, znana kot "absolutna ničla", opisuje stanje snovi, v katerem ni nobenega premika znotraj predmeta, niti na subatomskem nivoju. Je najbolj hladno stanje snovi. Takoj, ko se predmet segreje, se delci v njem začnejo premikati. Toplotni senzorji lahko prevzamejo to gibanje in ga izmerijo, kar lahko prevedemo v temperaturo.
Vrste senzorjev
Dva osnovna tipa toplotnih senzorjev sta tradicionalna tipala in sodobnejša senzorja na osnovi silicija. Starejše senzorje pogosto sestavljajo naprave, ki jih poznamo kot termoelementi. Termoelement je izdelan iz dveh kovin, ki sta varjena skupaj. Vsak varjeni del se imenuje stičišče. Nato se stičišče dveh različnih kovin postavi na referenčno temperaturo, na primer nič stopinj Celzija. Drugi stik kovin bo pri temperaturi, ki jo želite izmeriti. Razlika med količino vzburjenja delcev v vsaki kovini povzroči nastanek električnega toka. Nato lahko izmerite električno polje za določitev temperature, ker bo napetost odvisna od temperature. Temu pravimo Seebeckov učinek.
Prednosti silicijskih toplotnih senzorjev
Silikonski temperaturni senzorji so integrirana vezja. Starejši senzorji pogosto potrebujejo kompenzacijo ali odbojnik, da bi delovali. Silikonski senzorji lahko obdelujejo signale v enoti, integrirani s senzorjem. Električna energija se pošilja skozi silicij in posledična interakcija med električno energijo in delci kovine označuje temperaturo. To pomeni, da lahko delujejo v veliko širšem temperaturnem spektru kot tradicionalni senzorji, ki potrebujejo kompenzator, od 155 do -55 stopinj Celzija.
Uporabe toplotnih senzorjev
Ker ti senzorji merijo toploto, ki jo oddaja predmet, znan tudi kot njegov infrardeči podpis, imajo prednosti pred drugimi sredstvi zaznavanja. To je zato, ker vsi predmeti oddajajo toplotni podpis. To pomeni, da se svetlobi ni treba odsevati od predmeta, da bi jo zaznali. Kot rezultat, se infrardeči senzorji uporabljajo v očalih za nočno gledanje, da vam pomagajo videti v temi.