什么是热电(Pyroelectricity)？

热释电是一种科学现象，它允许特殊材料在温度变化时产生电能。矿物和晶体是产生这种效应的最常见的物质。这些材料通常用于制造温度传感器，例如安全系统中使用的被动红外探测器。热释电是一种用于构建温度传感器的科学现象，例如用于安全系统的被动红外探测器。热释电一词来自希腊语"pyr，"意思是火。对热释电效应的最早观察发生在公元前314年，当时古代哲学家和科学家西奥弗拉斯托斯注意到电气石矿物受热时会产生电吸引力。18世纪有几位科学家研究了这种现象，但直到19世纪，研究人员才完全了解其原因。所有的晶体都具有电、机械和热性质。这三种性质能够相互作用。例如，在压电晶体中，诸如弯曲矿物之类的物理力会产生电能。同样，热释电是晶体热和电性质相互作用的结果。当晶体被加热或冷却时，电荷在矿物的另一面形成。通过在晶体表面放置电极，这些电荷可以作为电流加以利用。当热量增加时，电流向一个方向流动，当热量减少时，电流则朝相反的方向流动。热释电效应产生的电能通常不是这意味着热释电并不是一种实用的发电方法。然而，晶体发出的微弱电信号在传感器中非常有用热释电材料可与其他电子元件结合，以指示温度变化。被动红外探测器是热释电信号的一种常见应用。这些装置也被称为运动探测器，它们经常被放置在家庭和企业中作为安全系统的一部分。每个探测器都包含一个广角镜头和一个热释电晶体。当一个人经过传感器时，他们的身体热量会使晶体产生热释电并激活警报。热释电传感器可用于探测其他热源，例如火灾。与传统的烟雾探测器不同，使用热释电的传感器即使不存在烟雾也能探测到实际的火焰。这类传感器在诸如燃气加热器等应用中非常有用，它们可以检测到指示灯是否被正确点燃。这些传感器的集合可以组合起来，以检测大范围内的温度变化。这些传感器的阵列可以作为一个热摄像头，并且能够显示由人或车辆引起的温度变化。这项技术通常用于军事和执法作为夜视的一种形式。