O cientista americano chamado “Samuel P. Langley” inventou o primeiro bolômetro no ano de 1880. Ambos os galvanômetro assim como Ponte de Wheatstone é usado para gerar uma deflexão. A deflexão gerada aqui pode ser proporcional à intensidade da radiação usada para pequenas deflexões. O próximo bolômetro inclui principalmente entradas de 4 platina, onde cada porta é desenhada com uma sequência de tiras. A disposição dessas tiras pode ser feita dentro dos braços da ponte de resistência. Essas grades estão localizadas em frente aos braços da ponte. Assim, o dispositivo bolômetro é usado para medir a radiação, uma vez que a temperatura de uma tira de metal com a extremidade preta aumenta na ponte de resistência. Este artigo discute uma visão geral de um bolômetro, funcionamento, circuito, vantagens e aplicações.
O que é bolômetro?
Definição: Um instrumento usado para detectar e medir a radiação e o calor da energia de microondas é conhecido como bolômetro. Este dispositivo funciona usando um elemento resistivo sensível à temperatura onde a resistência deste elemento mudará com a temperatura. Os elementos resistivos mais frequentemente usados são Barretter e Termistor . A velocidade, assim como a sensibilidade deste dispositivo, podem ser alteradas alterando-se a resistência térmica entre o bolômetro e também em seu ambiente. Porém, tanto a sensibilidade quanto a velocidade são inversamente proporcionais na direção da resistência térmica. Conseqüentemente, o bolômetro sensível é freqüentemente lento.
Bolômetro Funcionando
Um bolômetro inclui uma parte absortiva composta por uma leve camada de metal. A ligação desta parte pode ser feita através de um reservatório térmico com o auxílio de uma ligação térmica. Uma vez que a radiação atinge a parte absortiva, sua temperatura será uma mudança dentro da temperatura. Então, comparada com a temperatura do reservatório, esta temperatura é alta por causa da absorção de radiação usando a parte absortiva.
A constante de tempo térmica do intrínseco pode ser equivalente à razão da capacidade térmica entre o elemento absorvente e também o reservatório. Portanto, a mudança de temperatura é medida diretamente por meio de um termômetro resistivo que é conectado à parte absortiva. Às vezes, a resistência das peças de absorção é usada para calcular a mudança de temperatura.
Circuito Bolômetro
O diagrama do circuito do bolômetro é mostrado abaixo. O arranjo disso pode ser feito na forma de ponte, onde um braço inclui o sensor de temperatura resistor . O arranjo desse resistor pode ser feito em um campo de energia de micro-ondas onde a potência pode ser medida.
Circuito Bolômetro
Esse resistor absorve a potência do mensurando porque o calor é gerado dentro dele. Este calor gerado pode alterar a resistência de um elemento. A mudança na resistência pode ser medida pelo circuito da ponte.
A construção de um bolômetro pode ser feita usando a combinação de um amplificador diferencial e osciladores. Se o circuito estiver desequilibrado, ele oscilará. O elemento resistivo no medidor irá absorver a energia para equilibrar o circuito. Portanto, o circuito da ponte pode ser balanceado ajustando a polarização CC.
O circuito do bolômetro pode ser organizado dentro do campo de microondas. Assim, a radiação pode ser absorvida através do elemento para aumentar sua temperatura e causar uma mudança em sua resistência.
A desigualdade ocorrerá no sentido inverso devido à resistência ao frio. Portanto, a saída do oscilador será diminuída pelo desequilíbrio para equilibrar o circuito da ponte. A potência reduzida no circuito pode ser medida pela eletrônica voltímetro de modo que exibe o aumento de potência através do oscilador. Essa energia pode ser absorvida no campo de microondas por meio do elemento resistivo.
A ponte do bolômetro usa principalmente dois elementos que incluem o seguinte.
Barretter
Barretter é um tipo de fio feito de metal. Este fio tem uma propriedade que é um coeficiente de temperatura positivo. Assim que a temperatura aumenta, a temperatura do fio metálico também aumenta.
Termistor
Um termistor é um tipo de resistor térmico que pode ser feito com um material semicondutor. A principal propriedade disso é um coeficiente de temperatura negativo, o que significa que uma vez que a temperatura aumenta, sua resistência diminui.
Portanto, barretter é um fio de metal muito sensível em comparação com um termistor. Isso é freqüentemente usado para medir a potência que varia de 0,01 a 10mW. Para medir a potência que está acima de 10mW, a combinação do bolômetro e do atenuador é usada.
Novo Bolômetro
Os novos dispositivos de bolômetro são simples, rápidos e também cobrem mais comprimentos de onda. Estes são projetados em condições de laboratório e utilizados para medir toda a energia que é transportada pelos fótons da radiação eletromagnética recebidos. Esta radiação vem de galáxias distantes e está na forma de ondas de rádio, luz visível, microondas, caso contrário, partes do espectro.
Os novos bolômetros são totalmente diferentes dos bolômetros tradicionais porque usam metal para absorver a radiação e também para medir o aumento da temperatura. Existem alguns outros bolômetros que contam com as vibrações dos átomos dentro de um material para reduzir sua resposta
Vantagens
O principal vantagens do bolômetro inclui o seguinte.
- Esses instrumentos são muito eficientes em termos de resolução de energia e sensibilidade em comparação com outros detectores de partículas conservadores.
- Esses instrumentos não precisam de resfriamento porque funcionam em temperatura ambiente.
- Eles também podem calcular elementos não ionizantes, fótons e partículas ionizantes e fótons.
Formulários
O prefeito aplicações do bolômetro inclui o seguinte.
- Um bolômetro é um dispositivo extremamente sensível usado para detectar radiação eletromagnética ou calor.
- As aplicações emergentes deste dispositivo são imagens térmicas, científicas, monitoramento do ambiente remoto, sondas solares e comunicação THz.
- É usado em detectores de partículas, câmeras térmicas, scanners de impressão digital, detecção de incêndios florestais, detecção de armas ocultas, vigilância aérea e aplicações astronômicas.
Atualmente, os bolômetros modernos são usados com frequência, porque a platina do dispositivo pode ser substituída por uma tira semicondutora. Este dispositivo tem um coeficiente de resistência de temperatura muito alta, o que o torna mais responsivo.
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral de um bolômetro e um nome alternativo para este dispositivo é calorímetro. Este é um tipo de detector usado principalmente para partículas ou radiação e também para detectar luz em ondas mm e no infravermelho distante. Aqui está uma pergunta para você, quais são as desvantagens de um bolômetro?
