Podstawy detektora piroelektrycznego

Czujniki piroelektryczne są w zasadzie detektorami termicznymi i wykorzystują efekt piroelektryczny do wykrywania nawet najmniejszych zmian temperatury ciała. Wahania temperatury powodują zmianę ładunku na powierzchni kryształów piroelektrycznych, co powoduje powstanie odpowiedniego sygnału elektrycznego. Ten gradient temperatury może powstać w wyniku pochłaniania światła lub wielu innych rzeczy.

Dostępnych jest wiele różnych materiałów piroelektrycznych, ale tylko trzy są powszechnie stosowane w detektorach piroelektrycznych. Te trzy to DLaTGS, LiTaO3 i PZT. Wymienione materiały mają specyficzne właściwości, dzięki którym nadają się do stosowania w detektorach piroelektrycznych. Porównanie materiałów pod kątem ich fundamentalnej przydatności dla detektorów piroelektrycznych dałoby lepsze wyniki, gdy przeanalizujemy je za pomocą parametru współczynnik piroelektryczny opór właściwy prądu przemiennego/stała dielektryczna ciepło właściwe. Stosując te metryki, DLaTGS i LiTaO3 osiągają najlepsze wyniki, co czyni je najlepiej dopasowanymi, tak jak wspomniano wcześniej.

DLaTGS ma najwyższy poziom wydajności, który wynosi około 2×109 @ 10 Hz. Zastosowanie tego materiału jest szeroko rozpowszechnione w technologii pomiarów IR w laboratorium, zwłaszcza w rutynowych zastosowaniach FTIR. Z drugiej strony LiTaO3 jest zarezerwowany głównie do zastosowań przemysłowych ze względu na jego zachowanie termiczne. PZT jest stosowany przede wszystkim w produktach konsumenckich.

Nieruchomości

Jak wspomniano wcześniej, trzy najczęściej używane materiały piroelektryczne mają kilka wspólnych właściwości. Te właściwości sprawiają, że nadają się one do stosowania w detektorach piroelektrycznych.

. Współczynnik piroelektryczny

Jest to liczba, która służy do określenia zdolności materiału do wytwarzania prądu z promieniowania podczerwonego. Im więcej promieniowania wytwarza materiał, tym lepiej dany materiał nadaje się do zastosowania w czujniku piroelektrycznym. Dlatego im większy współczynnik piroelektryczny materiału, tym większe szanse na użycie tego materiału w detektorze.

. Stała dielektryczności

Ta liczba jest używana do określenia pojemności, a zatem wpływa na wytwarzany hałas. Podczas pracy napięciowej im wyższa pojemność, tym niższy poziom szumów. Z tego powodu potrzebny jest materiał o większej stałej dielektrycznej, aby zredukować wytwarzany hałas.

. Specyficzna pojemność cieplna

Ciepło właściwe jest wykorzystywane do określenia wzrostu temperatury kryształu w wyniku ilości zaabsorbowanego promieniowania. Niska pojemność cieplna właściwa wskazuje na większy wzrost temperatury, a tym samym na lepszy sygnał. Dlatego należy dążyć do materiałów, które wykazują niższą pojemność cieplną właściwą. Im niższy, tym lepiej.

. Specyficzna rezystancja AC

Jest to zwykle połączone ze stratami dielektrycznymi, które z kolei wytwarzają rodzaj szumu Johnsona. Czyste dielektryki zwykle nie wytwarzają żadnych dźwięków, więc zawsze najlepiej jest wybrać czysty rodzaj. Ponadto, im niższy opór AC, tym lepiej, dlatego powinieneś szukać materiału, który ma niższą rezystancję AC.

Tryby działania detektorów piroelektrycznych

Kryształ IR jest modulowany jako źródło zasilania umieszczone w puszce TO z dodatkowymi komponentami elektronicznymi i pojemnością równoległą. W efekcie istnieją dwa podstawowe tryby pracy piro-detektorów: tryb napięciowy i tryb prądowy.

. Tryb napięcia

Tryb napięciowy oparty na JFET jest szeroko stosowany od dłuższego czasu. Ma jednak kilka wad, które mogą być bardzo tragiczne dla niedoświadczonej ręki. Dlatego jest zalecany tylko dla doświadczonych użytkowników. Wadą jest to, że generuje stosunkowo niski sygnał przy silnie zależnym od temperatury offsecie. Mimo to ten tryb działania ma kilka zalet. Głównym z nich jest to, że najwyższą wartość D* można osiągnąć przy najprostszej konstrukcji, która wynosi około 0,5×109 @ 10 Hz. Kolejną istotną zaletą jest elastyczność wzmocnienia.

. Aktualny tryb

W tym trybie wysoki sygnał jest wytwarzany przy niskim przesunięciu ze stosunkowo niską zależnością temperaturową. Z tego powodu niekoniecznie wymaga doświadczonych rąk, w przeciwieństwie do trybu napięciowego. Jeśli jednak masz jakieś kłopoty, możesz zwrócić się o pomoc do kogoś, kto się z tym zna. W trybie prądowym OPV muszą wykazywać tylko niskie zużycie energii elektrycznej. Dzięki tej wersji początkujący mogą najszybciej i najskuteczniej rozwijać swój produkt. Niska impedancja wyjściowa prowadzi do dodatkowych zalet EMC.

Skąd wziąć detektory piroelektryczne

Istnieje wiele firm produkujących i dystrybuujących detektory piroelektryczne, ale żadna z nich nie jest tak niezawodna jak Excelitas. To firma, która działa w branży od dziesięcioleci i zawsze dostarczała, jeśli chodzi o jakość. Dlaczego je wybrać? Poniżej kilka powodów, które powinny Cię przekonać.

. Doświadczenie

Jak wspomniano, firma działa już od bardzo dawna, co pozwoliło jej zdobyć mnóstwo cennego doświadczenia. Dzięki temu doświadczeniu byli w stanie nauczyć się wielu rzeczy dotyczących produktów, które wytwarzają, a także tego, jak ulepszyć to, co już mają. Ponadto doświadczonemu zespołowi towarzyszą produkty wysokiej jakości, ponieważ każdy członek tego zespołu wiele się nauczył podczas swojej kariery i może wykorzystać tę wiedzę, aby zaspokoić potrzeby klientów.

. Różnorodność

Excelitas oferuje nie tylko różnorodne produkty, jeśli chodzi o źródła światła i wyświetlacze; mają w ofercie wiele różnych detektorów piroelektrycznych. Od detektorów jednoelementowych po dwuelementowe, a nawet czteroelementowe — mają to wszystko. Wszystkie te różne odmiany nadają się do różnych celów, co oznacza, że ​​firma dołożyła wszelkich starań, aby obsłużyć zróżnicowany rynek.

. Reputacja

Excelitas oferuje produkty najwyższej jakości, a to ze względu na znakomitą reputację, jaką cieszą się w branży innowacji. Ciężko pracowali, aby zdobyć zaufanie konsumentów, co sprawia, że ​​ich obowiązkiem jest dalsze dostarczanie produktów wysokiej jakości. Jeśli szukasz trwałych, wysokiej jakości detektorów piroelektrycznych, nie ma innego miejsca niż Excelitas. Mają też profesjonalny zespół, który jest zawsze dostępny, aby w razie potrzeby pomóc. Jeśli nie wiesz, jaki typ czujnika będzie odpowiadał Twoim potrzebom, zawsze możesz ich zapytać, a oni z chęcią podejmą kroki.