Sensores piroeléctricos

La piroelectricidad es el cambio en la polarización de un material sometido a cambios de temperatura. Este tipo de fenómenos se observa en materiales dieléctricos que contienen polarizaciones espontáneas producidas por dipolos orientados.
Estos efectos han sido conocidos por el hombre desde hace muchos años, recibió este nombre de D. Brewster en 1824. Pero la investigacion de la pyroelectricidad en polímeros es relativamente nueva pues data de mediados del siglo XX, sin embargo los resultados iniciales fueron pobres y no atractivos a nivel comercial. Grandes adelantos ocurrieron en 1971, con el descubrimiento de los efectos piroeléctricos en el fluoruro de polivinilideno PVDF por J.B. Bergman, J.H. y solamente después de que el Dr. H. Kawai descubrió la piezoelectricidad en el mismo material.
Cualquier polímero amorfo puede ser piroeléctrico

Este tipo de sensores se utilizan para la medida de radiación. Para mejorar la respuesta sensorial (dinámica) se aumenta la masa térmica del sensor con un material absorbente adecuado.

Los sensores piroeléctricos cuentan con una respuesta más rápida que los termopares, empleándose incluso para la detección de pulsos de radiación de picosegundos y con energías desde los nanojulios hasta julios. Las aplicaciones más comunes de estos sensores son:

• Pirómetros (medida de temperatura a distancia en hornos, vidrio o metal fundido).



• Detección de pérdidas de calor en oficinas, residencias o edificios.



• Medidas de potencia generadas por una fuente de radiación.



• Analizadores de IR.



• Detectores de CO2 y otros gases que absorben radiación.



• Detectores de IR emitidas por el cuerpo humano (para detección de intrusos y de presencia en sistemas de encendido automático de iluminación o calefacción de viviendas, apertura de puertas.



• Detección de pulsos láser de alta potencia y en termómetros de alta resolución (6x10 °C).

Los materiales más comunes son el sulfato de triglicina TGS, el tantalato de lítio TaO3Li, el niobato de estroncio, el bario (SBN) y el polivinilideno (PVF2). Nuevamente el márgen de temperatura debe mantenerse por debajo de la temperatura de Curie del material, por lo que queda limitado a un máximo de 50°C.