Призначення теплових датчиків полягає в тому, щоб визначити, наскільки щось гаряче чи холодне, але це не найкращий опис того, як вони працюють. Те, що насправді вимірюють датчики, це величина атомної активності всередині об’єкта. Це те, що ми сприймаємо як температуру об’єкта.
Частинки та тепло
Вимірювання, відоме як "абсолютний нуль", описує стан речовини, коли в об'єкті немає руху, навіть на субатомному рівні. Це найхолодніший стан речовини. Як тільки предмет нагрівається, частинки всередині нього починають рухатися. Датчики тепла можуть підхоплювати цей рух і вимірювати його, що може переводитися в температуру.
Види датчиків
Два основних типи теплових датчиків - це традиційні датчики та більш сучасні датчики на основі кремнію. Давніші датчики часто складаються з пристроїв, які відомі як термопари. Термопара виготовлена з двох металів, зварених між собою. Кожна зварена деталь називається стиком. Потім одне з’єднання двох різнорідних металів ставлять за еталонну температуру, таку як нуль градусів Цельсія. Інший контакт металів відбуватиметься при температурі, яку ви хочете виміряти. Різниця між величиною збудження частинок у кожному металі викликає розвиток електричного струму. Потім можна виміряти електричне поле, щоб визначити температуру, оскільки напруга буде залежати від температури. Це називається ефектом Зеебека.
Переваги кремнієвих теплових датчиків
Кремнієві датчики температури - це інтегральні схеми. Для роботи старших датчиків часто потрібна компенсація або буфер. Кремнієві датчики можуть обробляти сигнали в блоці, інтегрованому з датчиком. Електрика подається через кремній, і результуюча взаємодія між електрикою та частинками металу вказує на температуру. Це означає, що вони можуть працювати в набагато ширшому температурному спектрі, ніж традиційні датчики, для яких потрібен компенсатор, в діапазоні від 155 до -55 градусів Цельсія.
Використання для теплових датчиків
Оскільки ці датчики вимірюють тепло, яке випромінює предмет, також відомий як його інфрачервона сигнатура, вони мають переваги перед іншими способами виявлення. Це пов’язано з тим, що всі об’єкти видають теплову сигнатуру. Це означає, що світло не повинно відбиватися від об’єкта, щоб ви могли його виявити. Як результат, інфрачервоні датчики використовуються в окулярах нічного бачення, щоб допомогти вам бачити в темряві.