תוֹכֶן
מטרת חיישני החום היא לספר כמה משהו חם או קר, אבל זה לא תיאור טוב לאופן בו הם עובדים. מה שהחיישנים מודדים בפועל הוא כמות הפעילות האטומית בתוך אובייקט. זה מה שאנחנו חושבים עליו כטמפרטורת אובייקטים.
חלקיקים וחום
המדידה המכונה "אפס מוחלט" מתארת מצב של חומר בו אין תנועה כלשהי בתוך עצם, אפילו ברמה התת אטומית. זהו המצב הקרה ביותר של החומר. ברגע שמתחמם חפץ, החלקיקים בתוכו מתחילים לנוע. חיישני חום יכולים להצביע על תנועה זו ולמדוד אותה, אותה ניתן לתרגם לטמפרטורה.
סוגים של חיישנים
שני חיישני החום הבסיסיים הם חיישנים מסורתיים והחיישנים המודרניים יותר מבוססי סיליקון. חיישנים ישנים יותר מורכבים לרוב ממכשירים הידועים כצמידים תרמיים. צמד תרמי עשוי משתי מתכות המרותכות זו לזו. כל חלק מרותך נקרא צומת. צומת אחת של שתי מתכות שונות מכניסת אז לטמפרטורת ייחוס, כמו אפס מעלות צלזיוס. הצומת האחר של מתכות יהיה בטמפרטורה שתרצה למדוד. ההבדל בין כמות ההתרגשות של החלקיקים בכל מתכת גורם לזרם חשמלי להתפתח. לאחר מכן תוכלו למדוד את השדה החשמלי לקביעת הטמפרטורה מכיוון שהמתח יהיה תלוי טמפרטורה. זה נקרא אפקט Seebeck.
היתרונות של חיישני חום סיליקון
חיישני טמפרטורת סיליקון הם מעגלים משולבים. חיישנים ישנים לעתים קרובות דורשים פיצוי או חיץ כדי לעבוד. חיישני סיליקון יכולים לעבד אותות ביחידה המשולבת בחיישן. חשמל נשלח דרך הסיליקון והאינטראקציה המתקבלת בין החשמל לחלקיקי המתכת מצביעה על טמפרטורה. משמעות הדבר היא שהם יכולים לפעול בספקטרום טמפרטורה רחב בהרבה מאשר חיישנים מסורתיים הדורשים פיצוי, הנעה בין 155 ל -55 מעלות. צלזיוס.
שימושים לחיישני חום
מכיוון שחיישנים אלה מודדים את החום שנפלט מחפץ, המכונה גם חתימת האינפרא אדום שלו, יש להם יתרונות על פני אמצעי זיהוי אחרים. הסיבה לכך היא שכל האובייקטים מפטירים חתימת חום. משמעות הדבר היא כי האור אינו צריך להשתקף מהאובייקט כדי שתוכל לאתר אותו. כתוצאה מכך משתמשים בחיישני אינפרא אדום במשקפי ראיית לילה כדי לעזור לך לראות בחושך.