熱センサーの目的は、何かがどれだけ暑いか寒いかを知ることですが、これはそれらがどのように機能するかについての良い説明ではありません。 センサーが実際に測定しているのは、物体内部の原子活動の量です。 これが私たちが物体の温度と考えるものです。
粒子と熱
「絶対零度」として知られる測定値は、素粒子レベルでさえ、物体の内部でまったく動きがない物質の状態を表します。 それは最も冷たい物質の状態です。 オブジェクトが加熱されるとすぐに、その中の粒子が動き始めます。 熱センサーはこの動きを感知して測定することができ、それを温度に変換することができます。
センサーの種類
熱センサーの2つの基本的なタイプは、従来のセンサーと最新のシリコンベースのセンサーです。 古いセンサーは、熱電対と呼ばれるデバイスで構成されていることがよくあります。 熱電対は、溶接された2つの金属でできています。 各溶接部品は接合部と呼ばれます。 次に、2つの異なる金属の1つの接合部が、摂氏0度などの基準温度に置かれます。 金属の他の接合部は、測定したい温度になります。 各金属の粒子励起量の違いにより、電流が発生します。 次に、電圧は温度に依存するため、電界を測定して温度を決定できます。 これはゼーベック効果と呼ばれます。
シリコン熱センサーの利点
シリコン温度センサーは集積回路です。 古いセンサーは、機能するために補償またはバッファーを必要とすることがよくあります。 シリコンセンサーは、センサーと統合されたユニットで信号を処理できます。 電気はシリコンを介して送られ、電気と金属の粒子との間に生じる相互作用は温度を示します。 これは、155〜-55℃の範囲の補償器を必要とする従来のセンサーよりもはるかに広い温度スペクトルで動作できることを意味します。
熱センサーの用途
これらのセンサーは、赤外線シグネチャとしても知られる物体から放出される熱を測定するため、他の検出手段よりも優れています。 これは、すべてのオブジェクトがヒートシグネチャを発するためです。 これは、あなたがそれを検出するために、光が物体で反射する必要がないことを意味します。 その結果、暗視ゴーグルには赤外線センサーが使用されており、暗闇でも見ることができます。