Šilumos jutiklių paskirtis yra pasakyti, kaip kažkas karšta ar šalta, tačiau tai nėra geras jų veikimo apibūdinimas. Jutikliai iš tikrųjų matuoja atominio aktyvumo kiekį objekte. Tai mes galvojame apie objekto temperatūrą.
Dalelės ir šiluma
Matavimas, žinomas kaip „absoliutus nulis“, apibūdina materijos būseną, kai objekto viduje net subatominiame lygmenyje nėra jokio judėjimo. Tai šalčiausia materijos būsena. Vos pašildžius daiktą, jo viduje esančios dalelės pradeda judėti. Šilumos jutikliai gali paimti šį judesį ir jį išmatuoti, o tai gali būti paversta temperatūra.
Jutiklių rūšys
Du pagrindiniai šilumos jutiklių tipai yra tradiciniai jutikliai ir modernesni silicio pagrindu pagaminti jutikliai. Senesnius jutiklius dažnai sudaro prietaisai, kurie vadinami termoelementais. Termoelementas pagamintas iš dviejų suvirintų metalų. Kiekviena suvirinta dalis vadinama sandūra. Tada dviejų skirtingų metalų sandūra nustatoma į etaloninę temperatūrą, pvz., Nulį Celsijaus laipsnių. Kita metalų sandūra bus toje temperatūroje, kurią norite išmatuoti. Skirtumas tarp dalelių sužadinimo kiekio kiekviename metale sukelia elektros srovės vystymąsi. Tada galite išmatuoti elektrinį lauką, kad nustatytumėte temperatūrą, nes įtampa priklausys nuo temperatūros. Tai vadinama Seebecko efektu.
Silicio šilumos jutiklių privalumai
Silicio temperatūros jutikliai yra integriniai grandynai. Senesni jutikliai, norėdami veikti, dažnai reikalauja kompensacijos arba buferio. Silicio jutikliai gali apdoroti signalus vienete, integruotame su jutikliu. Elektra siunčiama per silicį, o susidariusi elektros ir metalo dalelių sąveika rodo temperatūrą. Tai reiškia, kad jie gali veikti daug platesniu temperatūros spektru nei tradiciniai jutikliai, kuriems reikalingas kompensatorius, svyruojantis nuo 155 iki -55 laipsnių Celsijaus.
Naudojama šilumos jutikliams
Kadangi šie jutikliai matuoja objekto, dar vadinamo infraraudonųjų spindulių parašu, skleidžiamą šilumą, jie turi pranašumų prieš kitas aptikimo priemones. Taip yra todėl, kad visi objektai suteikia šilumos ženklą. Tai reiškia, kad šviesa neturi atsispindėti nuo objekto, kad galėtumėte ją aptikti. Todėl infraraudonųjų spindulių jutikliai naudojami naktinio matymo akiniuose, kurie padeda matyti tamsoje.