Hva er pyroelectricity?

February 18  by Eliza

Pyroelectricity er et vitenskapelig fenomen som gjør at spesielle materialer for å lage elektrisitet når de endrer temperatur. Mineraler og krystaller er de mest vanlige stoffer for å produsere denne effekt. Disse materialene er vanligvis brukes til å bygge temperatursensorer, slik som passive infrarøde detektorer som brukes i sikkerhetssystemer.

Ordet pyroelectricity kommer fra det greske ordet "pyr," som betyr ild. Den tidligste observasjon av pyroelectric effekt skjedde i 314 f.Kr., da den gamle filosof og vitenskapsmann Theophrastus merke til at tourmaline mineraler lage elektrisk tiltrekning når de er oppvarmet. Flere forskere har studert dette fenomenet i det 18. århundre, men det var ikke før i det 19. århundre at forskere forstått hele årsaken.

Alle krystaller har elektriske, mekaniske og termiske egenskaper. Disse tre egenskapene er i stand til å samhandle. I piezo-krystaller, for eksempel, fysisk kraft som bøyer et mineral vil generere elektrisitet. Tilsvarende resultater pyroelectricity fra interaksjonen av de termiske og elektriske egenskaper av en krystall.

Når en krystall er oppvarmet eller avkjølt, elektriske ladninger dannes på motsatte sider av mineralet. Disse kostnadene kan bli brukt som elektrisk strøm ved å plassere elektroder på det krystallflater. Strøm flyter i en retning når varmen øker, og i motsatt retning når varmen avtar.

Mengden elektrisitet produsert av pyroelectric effekten er vanligvis ikke nok til å drive andre enheter. Dette betyr at pyroelectricity er ikke et praktisk kraftproduksjon metode. Den lille elektriske signal fra en krystall er svært nyttig i sensorer, men. Pyroelektriske materialer kan kombineres med annen elektronikk for å indikere når en temperatur endringen har skjedd.

Passive infrarøde detektorer er en vanlig anvendelse av pyroelektriske signaler. Disse enhetene er også kjent som bevegelsesdetektorer, og er ofte plassert i boliger og bedrifter som en del av et sikkerhetssystem. Hver detektor inneholder et vidvinkelobjektiv og en pyroelectric krystall. Når en person går forbi sensoren, deres kroppsvarme fører til at krystallene til å generere pyroelectricity og alarmen aktiveres.

Pyroelektriske sensorer kan brukes til å oppdage andre varmekilder, som for eksempel brann. I motsetning til tradisjonelle røykvarslere, en sensor som bruker pyroelectricity er i stand til å oppdage en faktisk flamme selv om røyken ikke er til stede. Disse typer sensorer er nyttig i applikasjoner som for eksempel gassvarmere, der de kan oppdage hvis en pilot lys har vært skikkelig antent.

En samling av disse sensorene kan kombineres for å oppdage temperaturendringer over et stort område. En oppstilling av disse sensorene kan fungere som et varmekamera, og er i stand til å vise temperaturvariasjoner forårsaket av personer eller kjøretøy. Denne teknologien er ofte brukt av militære og politi som en form for nattsyn.

  • Pyroelectricity er et vitenskapelig fenomen brukes til å bygge temperatursensorer, slik som de passive infrarøde detektorer som brukes i sikkerhetssystemer.