Namen toplotnih senzorjev je ugotoviti, kako vroče ali hladno je nekaj, vendar to ni dober opis njihovega delovanja. Senzorji dejansko merijo količino atomske aktivnosti znotraj predmeta. To je tisto, kar mislimo kot temperaturo predmeta.
Delci in toplota
Meritev, znana kot "absolutna ničla", opisuje stanje snovi, ko se znotraj predmeta ne premika niti na subatomski ravni. To je najhladnejše stanje snovi. Takoj, ko se predmet segreje, se delci v njem začnejo premikati. Toplotni senzorji lahko zaznajo to gibanje in ga izmerijo, kar se lahko prevede v temperaturo.
Vrste senzorjev
Dve osnovni vrsti toplotnih senzorjev so tradicionalni senzorji in sodobnejši senzorji na osnovi silicija. Starejši senzorji so pogosto sestavljeni iz naprav, ki so znane kot termočleni. Termočlen je izdelan iz dveh kovin, ki sta varjena skupaj. Vsak varjeni del se imenuje spoj. Nato se en spoj dveh različnih kovin postavi na referenčno temperaturo, na primer nič stopinj Celzija. Drugi spoj kovin bo pri temperaturi, ki jo želite izmeriti. Razlika med količino navdušenja delcev v vsaki kovini povzroči razvoj električnega toka. Nato lahko izmerite električno polje, da določite temperaturo, ker bo napetost odvisna od temperature. Temu pravimo Seebeckov učinek.
Prednosti silicijevih toplotnih senzorjev
Silicijevi temperaturni senzorji so integrirana vezja. Starejši senzorji za delo pogosto zahtevajo kompenzacijo ali blažilnik. Silicijevi senzorji lahko obdelajo signale v enoti, integrirani s senzorjem. Elektrika se pošlje skozi silicij in posledična interakcija med elektriko in delci kovine kaže na temperaturo. To pomeni, da lahko delujejo v veliko širšem temperaturnem spektru kot tradicionalni senzorji, ki potrebujejo kompenzator, in sicer od 155 do -55 stopinj Celzija.
Uporabe za toplotne senzorje
Ker ti senzorji merijo toploto, ki jo oddaja predmet, znan tudi kot njegov infrardeči podpis, imajo prednosti pred drugimi načini zaznavanja. To je zato, ker vsi predmeti oddajajo toplotni podpis. To pomeni, da svetlobi ni treba odbijati od predmeta, da bi ga lahko zaznali. Kot rezultat se v očalih za nočni vid uporabljajo infrardeči senzorji, ki vam pomagajo videti v temi.
