La principale différence entre les effets thermoélectriques et pyroélectriques réside dans les conditions thermiques qui déclenchent une réponse électrique :
Effet pyroélectrique : cet effet génère une tension ou un courant temporaire dans certains matériaux lorsque leur température varie uniformément au cours du temps (dT/dt ≠ 0). Le matériau possède une polarisation électrique spontanée qui dépend de la température. Une variation de température induit une variation de cette polarisation, ce qui entraîne l’apparition de charges de surface. Lorsque la température se stabilise (dT/dt = 0), même si elle est élevée, l’effet disparaît et les charges se dissipent. Les capteurs pyroélectriques sont donc sensibles aux variations temporelles de température.
L'effet thermoélectrique (et plus précisément l' effet Seebeck ) génère une tension continue aux bornes d'un matériau (ou plus couramment, à la jonction de deux matériaux différents) lorsqu'il existe une différence de température spatiale (gradient) de part et d'autre (ΔT ≠ 0). Une extrémité ou jonction est plus chaude que l'autre. Cette tension est maintenue tant que la différence de température persiste. Les dispositifs thermoélectriques, tels que les thermocouples et les thermopiles, exploitent ce principe pour mesurer des différences de température statiques ou des températures absolues (lorsqu'une jonction est maintenue à une température de référence connue).
En résumé:
- Pyroélectrique : Répond à un changement de température au fil du temps (dynamique). Génère une charge en raison de la variation de polarisation. Nécessite un dT/dt.
- Thermoélectrique (Seebeck) : Répond à un différence de température à travers l'espace (Gradient statique ou dynamique). Génère une tension par diffusion des porteurs de charge induite par ΔT. Nécessite ΔT.
Un détecteur de mouvement PIR exploite l'effet pyroélectrique pour détecter la variation de température transitoire provoquée par le passage d'un objet chaud en mouvement entrant ou sortant de son champ de vision. Un thermocouple, quant à lui, utilise l'effet thermoélectrique pour mesurer une température stable en détectant la différence de température stable entre sa jonction de mesure et sa jonction de référence.