Hensikten med varmesensorer er å fortelle hvor varmt eller kaldt noe er, men dette er ikke en god beskrivelse for hvordan de fungerer. Det sensorene faktisk måler er mengden atomaktivitet inne i et objekt. Dette er hva vi tenker på som et objekts temperatur.
Partikler og varme
Målingen kjent som “absolutt null” beskriver en tilstand av materie der det ikke er noen bevegelse overalt i et objekt, selv ikke på det subatomære nivået. Det er den kaldeste tilstanden i saken. Så snart en gjenstand er oppvarmet, begynner partiklene å bevege seg. Varmesensorer kan ta opp denne bevegelsen og måle den, som kan oversettes til en temperatur.
Typer sensorer
De to grunnleggende typene varmesensorer er tradisjonelle sensorer og de mer moderne silisiumbaserte sensorer. Eldre sensorer består ofte av enheter som er kjent som termoelementer. Et termoelement er laget av to metaller som er sveiset sammen. Hver sveisede del kalles et kryss. Et kryss av to forskjellige metaller settes deretter til en referansetemperatur, for eksempel null grader Celsius. Det andre krysset av metaller vil være ved temperaturen du vil måle. Forskjellen mellom mengden av partikkelspenning i hvert metall får en elektrisk strøm til å utvikle seg. Deretter kan du måle det elektriske feltet for å bestemme temperaturen fordi spenningen vil være temperaturavhengig. Dette kalles Seebeck-effekten.
Fordeler med silisiumvarmesensorer
Silisium temperaturfølere er integrerte kretser. Eldre sensorer krever ofte kompensasjon eller en buffer for å kunne fungere. Silisiumsensorer kan behandle signaler i en enhet integrert med sensoren. Elektrisitet sendes gjennom silisiumet, og den resulterende interaksjonen mellom elektrisiteten og metallpartiklene indikerer en temperatur. Dette betyr at de kan operere over et mye bredere temperaturspektrum enn tradisjonelle sensorer som krever en kompensator, fra 155 til -55 grader Celsius.
Bruksområder for varmesensorer
Fordi disse sensorene måler varmen som sendes ut av et objekt, også kjent som den infrarøde signaturen, har de fordeler i forhold til andre deteksjonsmåter. Dette er fordi alle gjenstander avgir en varmesignatur. Dette betyr at lys ikke trenger å reflektere av objektet for at du skal oppdage det. Som et resultat brukes infrarøde sensorer i nattsynsbriller for å hjelpe deg å se i mørket.