Inhoud
Het doel van warmtesensoren is om te vertellen hoe warm of koud iets is, maar dit is geen goede beschrijving voor hoe ze werken. Wat de sensoren eigenlijk meten, is de hoeveelheid atomaire activiteit in een object. Dit is wat we beschouwen als een objecttemperatuur.
Deeltjes en warmte
De meting die bekend staat als "absoluut nul" beschrijft een toestand van materie waarbij er geen enkele beweging is binnen een object, zelfs op subatomair niveau. Het is de koudste toestand van materie. Zodra een object wordt verwarmd, beginnen de deeltjes erin te bewegen. Warmtesensoren kunnen deze beweging opvangen en meten, wat kan worden vertaald in een temperatuur.
Soorten sensoren
De twee basistypes van warmte-sensoren zijn traditionele sensoren en de modernere sensoren op siliciumbasis. Oudere sensoren bestaan vaak uit apparaten die bekend staan als thermokoppels. Een thermokoppel is gemaakt van twee metalen die aan elkaar zijn gelast. Elk gelast onderdeel wordt een kruising genoemd. Een knooppunt van twee ongelijksoortige metalen wordt vervolgens op een referentietemperatuur gezet, zoals nul graden Celsius. Het andere knooppunt van metalen bevindt zich op de temperatuur die u wilt meten. Het verschil tussen de hoeveelheid deeltjesopwinding in elk metaal veroorzaakt een elektrische stroom. U kunt vervolgens het elektrische veld meten om de temperatuur te bepalen, omdat de spanning temperatuurafhankelijk is. Dit wordt het Seebeck-effect genoemd.
Voordelen van silicium-hittesensoren
Siliciumtemperatuursensoren zijn geïntegreerde schakelingen. Oudere sensoren vereisen vaak compensatie of een buffer om te werken. Siliciumsensoren kunnen signalen verwerken in een eenheid die is geïntegreerd in de sensor. Elektriciteit wordt door het silicium gestuurd en de resulterende interactie tussen de elektriciteit en de metaaldeeltjes geeft een temperatuur aan. Dit betekent dat ze over een veel breder temperatuurspectrum kunnen werken dan traditionele sensoren die een compensator nodig hebben, variërend van 155 tot -55 graden Celsius.
Gebruik voor hittesensoren
Omdat deze sensoren de warmte meten die wordt uitgestraald door een object, ook bekend als de infraroodhandtekening, hebben ze voordelen boven andere detectiemiddelen. Dit komt omdat alle objecten een warmtehandtekening afgeven. Dit betekent dat licht niet hoeft te reflecteren van het object om het te detecteren. Als gevolg hiervan worden infraroodsensoren gebruikt in nachtkijkers om u te helpen in het donker te zien.