Le but des capteurs de chaleur est de dire à quel point quelque chose est chaud ou froid, mais ce n'est pas une bonne description de leur fonctionnement. Ce que les capteurs mesurent en réalité, c'est la quantité d'activité atomique à l'intérieur d'un objet. C'est ce que nous considérons comme la température d'un objet.
Particules et chaleur
La mesure connue sous le nom de « zéro absolu » décrit un état de la matière où il n'y a aucun mouvement à l'intérieur d'un objet, même au niveau subatomique. C'est l'état le plus froid de la matière. Dès qu'un objet est chauffé, les particules qu'il contient commencent à bouger. Des capteurs de chaleur peuvent capter ce mouvement et le mesurer, ce qui peut être traduit en température.
Types de capteurs
Les deux types de base de capteurs de chaleur sont les capteurs traditionnels et les capteurs plus modernes à base de silicium. Les capteurs plus anciens sont souvent constitués de dispositifs appelés thermocouples. Un thermocouple est constitué de deux métaux soudés ensemble. Chaque pièce soudée est appelée jonction. Une jonction de deux métaux différents est ensuite mise à une température de référence, telle que zéro degré Celsius. L'autre jonction de métaux sera à la température que vous souhaitez mesurer. La différence entre la quantité d'excitation des particules dans chaque métal provoque le développement d'un courant électrique. Vous pouvez ensuite mesurer le champ électrique pour déterminer la température car la tension dépendra de la température. C'est ce qu'on appelle l'effet Seebeck.
Avantages des capteurs de chaleur au silicium
Les capteurs de température au silicium sont des circuits intégrés. Les capteurs plus anciens nécessitent souvent une compensation ou un tampon pour fonctionner. Les capteurs au silicium peuvent traiter les signaux dans une unité intégrée au capteur. L'électricité est envoyée à travers le silicium et l'interaction résultante entre l'électricité et les particules du métal indique une température. Cela signifie qu'ils peuvent fonctionner sur un spectre de température beaucoup plus large que les capteurs traditionnels qui nécessitent un compensateur, allant de 155 à -55 degrés Celsius.
Utilisations pour les capteurs de chaleur
Parce que ces capteurs mesurent la chaleur émise par un objet, également appelée sa signature infrarouge, ils présentent des avantages par rapport aux autres moyens de détection. C'est parce que tous les objets dégagent une signature thermique. Cela signifie que la lumière n'a pas à se refléter sur l'objet pour que vous puissiez le détecter. En conséquence, des capteurs infrarouges sont utilisés dans les lunettes de vision nocturne pour vous aider à voir dans l'obscurité.