Hvordan fungerer varmesensorer?

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

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

De to grundlæggende typer varmesensorer er traditionelle sensorer og de mere moderne siliciumbaserede 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 anbringes 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 ​​partikelspænding i hvert metal får en elektrisk strøm til at udvikle sig. Du kan derefter måle det elektriske felt for at bestemme temperaturen, fordi spændingen vil være temperaturafhængig. Dette kaldes Seebeck-effekten.

Silicium temperaturfølere er integrerede kredsløb. Ældre sensorer kræver ofte kompensation eller en buffer for at arbejde. Siliconsensorer kan behandle signaler i en enhed integreret med sensoren. Elektricitet sendes gennem silicium, og den resulterende interaktion mellem elektriciteten og metalpartiklerne indikerer en temperatur. Dette betyder, at de kan operere over et meget bredere temperaturspektrum end traditionelle sensorer, der kræver en kompensator, der spænder fra 155 til -55 grader Celsius.

Fordi disse sensorer måler varmen fra en genstand, også kendt som dens infrarøde signatur, har de fordele i forhold til andre detektionsmetoder. Dette skyldes, at alle objekter afgiver en varmesignatur. Dette betyder, at lys ikke behøver at reflektere fra objektet, for at du kan opdage det. Som et resultat bruges infrarøde sensorer i nattesynsbriller for at hjælpe dig med at se i mørket.