เทอร์โมอิเล็กทริกและไพโรอิเล็กทริกแตกต่างกันอย่างไร?


5.1 PYS5(6322)

ความแตกต่างหลักระหว่างปรากฏการณ์เทอร์โมอิเล็กทริกและไพโรอิเล็กทริกอยู่ที่สภาวะความร้อนที่กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางไฟฟ้า:

ปรากฏการณ์ไพโรอิเล็กทริก: ปรากฏการณ์นี้ก่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าชั่วคราวในวัสดุบางชนิดเมื่ออุณหภูมิของวัสดุนั้นเปลี่ยนแปลง เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ เมื่อเวลาผ่านไป (dT/dt ≠ 0) วัสดุนี้มีการโพลาไรเซชันทางไฟฟ้าแบบเกิดขึ้นเองซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในขั้วไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดประจุบนพื้นผิว เมื่ออุณหภูมิคงที่ (dT/dt = 0) แม้ว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้น ผลกระทบก็จะหยุดลง และประจุจะสลายไป ดังนั้น เซ็นเซอร์ไพโรอิเล็กทริกจึงมีความไวต่อสิ่งนี้ การเปลี่ยนแปลงชั่วคราว ในเรื่องอุณหภูมิ

ปรากฏการณ์เทอร์โมอิเล็กทริก (โดยเฉพาะ...) ผล Seebeck): ปรากฏการณ์นี้ก่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องทั่ววัสดุ (หรือโดยทั่วไปแล้ว ที่จุดเชื่อมต่อของวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกัน) เมื่อมี ความแตกต่างของอุณหภูมิเชิงพื้นที่ (ความชัน) คร่อมมัน (ΔT ≠ 0) ปลายด้านหนึ่งหรือจุดเชื่อมต่อด้านหนึ่งจะร้อนกว่าอีกด้านหนึ่ง แรงดันไฟฟ้านี้จะคงอยู่ตราบเท่าที่ ความแตกต่างของอุณหภูมิ มีอยู่จริง อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริก เช่น เทอร์โมคัปเปิลและเทอร์โมไพล์ อาศัยหลักการนี้ในการวัดความแตกต่างของอุณหภูมิแบบคงที่หรืออุณหภูมิสัมบูรณ์ (เมื่อจุดเชื่อมต่อจุดหนึ่งถูกรักษาไว้ที่อุณหภูมิอ้างอิงที่ทราบ)

ในการสรุป:

  • ไพโรอิเล็กทริก: ตอบสนองต่อ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเมื่อเวลาผ่านไป (แบบไดนามิก) สร้างประจุเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโพลาไรเซชัน ต้องการ dT/dt
  • เทอร์โมอิเล็กทริก (ซีเบค): ตอบสนองต่อ ความแตกต่างของอุณหภูมิในอวกาศ (ความชันคงที่หรือพลวัต) สร้างแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการแพร่ของตัวนำประจุที่ขับเคลื่อนโดย ΔT ต้องการ ΔT

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวแบบ PIR ใช้หลักการของปรากฏการณ์ไพโรอิเล็กทริก เนื่องจากจำเป็นต้องตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิชั่วขณะที่เกิดจากวัตถุอุ่นที่เคลื่อนที่เข้าหรือออกจากบริเวณที่เซ็นเซอร์มองเห็น ในขณะที่เทอร์โมคัปเปิลใช้หลักการของปรากฏการณ์เทอร์โมอิเล็กทริกในการวัดอุณหภูมิคงที่ โดยตรวจจับความแตกต่างของอุณหภูมิที่คงที่ระหว่างจุดวัดและจุดอ้างอิง