Fundamentele unui detector piroelectric

Senzorii piroelectrici sunt practic detectoare termice și folosesc efectul piroelectric pentru a detecta chiar și cele mai mici modificări ale temperaturii unui corp. Fluctuațiile de temperatură fac ca sarcina de pe suprafața cristalelor piroelectrice să se schimbe, ceea ce produce un semnal electric corespunzător. Acest gradient de temperatură poate fi creat de absorbția luminii sau de o mulțime de alte lucruri.

Există o mulțime de materiale piroelectrice disponibile, dar doar trei sunt utilizate în mod obișnuit în detectoarele piroelectrice. Aceste trei sunt DLaTGS, LiTaO3 și PZT. Materialele numite au proprietăți specifice care le fac potrivite pentru a fi utilizate în detectoare piroelectrice. Pentru a compara materialele în ceea ce privește adecvarea lor fundamentală pentru detectoarele piroelectrice, s-ar obține rezultate mai bune atunci când le analizăm folosind parametrul coeficient piroelectric rezistență specifică AC/capacitate termică specifică constantă dielectrică. Folosind aceste valori, DLaTGS și LiTaO3 obțin cele mai bune rezultate, ceea ce le face cele mai potrivite, așa cum am menționat mai devreme.

DLaTGS are cel mai înalt nivel de performanță, care este de aproximativ 2×109 @ 10 Hz. Utilizarea acestui material este larg răspândită în tehnologia de măsurare IR în laborator, în special în aplicațiile de rutină FTIR. Pe de altă parte, LiTaO3 este rezervat în mare parte aplicațiilor industriale din cauza comportamentului său termic. PZT este utilizat în principal în produsele de larg consum.

Proprietăți

După cum am menționat mai devreme, cele mai utilizate trei materiale piroelectrice au câteva proprietăți în comun. Aceste proprietăți le fac potrivite pentru a fi utilizate în detectoare piroelectrice.

. Coeficientul piroelectric

Aceasta este o cifră care este utilizată pentru a determina capacitatea materialului de a produce curent din radiația IR. Cu cât este mai multă radiație produsă de material, cu atât acel material este mai potrivit pentru a fi utilizat într-un senzor piroelectric. Prin urmare, cu cât coeficientul piroelectric al materialului este mai mare, cu atât sunt mai mari șanse ca acel material să fie folosit într-un detector.

. Constanta de dielectricitate

Această cifră este utilizată pentru a determina capacitatea și, prin urmare, afectează zgomotul produs. În funcționarea la tensiune, cu cât capacitatea este mai mare, cu atât zgomotul este mai mic. Din acest motiv, aveți nevoie de un material care are o constantă de dielectricitate mai mare pentru a reduce zgomotul produs.

. Capacitate termică specifică

Capacitatea termică specifică este utilizată pentru a determina creșterea temperaturii în cristal ca urmare a cantității de radiație absorbită. O capacitate termică specifică scăzută indică o creștere mai mare a temperaturii și astfel un semnal mai bun. Prin urmare, ar trebui să urmăriți materialele care prezintă o capacitate termică specifică mai mică. Cu cât mai jos, cu atât mai bine.

. Rezistență specifică AC

Este de obicei cuplată cu pierderi dielectrice care, la rândul lor, produc un fel de zgomot Johnson. Dielectricii puri nu produc în mod normal niciun zgomot, așa că cel mai bine este întotdeauna să alegeți un tip pur. De asemenea, cu cât rezistența AC este mai mică, cu atât mai bine și, prin urmare, ar trebui să căutați un material care are o rezistență AC mai mică.

Modurile de funcționare ale detectoarelor piroelectrice

Cristalul IR este modulat ca o sursă de alimentare găzduită într-o cutie TO cu componente electronice suplimentare și capacitate paralelă. Ca rezultat, există două moduri de bază de funcționare a pirodetectorilor: modul de tensiune și modul de curent.

. Modul de tensiune

Modul de tensiune bazat pe JFET a fost utilizat pe scară largă de destul de mult timp. Cu toate acestea, vine cu câteva demerite, care pot fi foarte îngrozitoare pentru mâna neexperimentată. Prin urmare, este recomandat doar utilizatorilor experimentați. Acest dezavantaj este că produce un semnal relativ scăzut pe un offset puternic dependent de temperatură. Cu toate acestea, acest mod de operare are câteva avantaje proprii. Principala este că cea mai mare valoare pentru D* poate fi obținută cu cel mai simplu design, care este de aproximativ 0,5×109 la 10 Hz. Un alt avantaj semnificativ este că amplificarea este flexibilă.

. Modul curent

În acest mod, un semnal ridicat este produs la un offset scăzut, cu dependență relativ scăzută de temperatură. Din acest motiv, nu are nevoie neapărat de mâini cu experiență, spre deosebire de modul de tensiune. Cu toate acestea, dacă întâmpinați probleme, puteți solicita asistență de la cineva care este familiarizat cu acesta. Pentru modul curent, OPV-urile trebuie să prezinte doar un consum redus de energie electrică. Cu această versiune, începătorii își pot dezvolta cel mai rapid și cu succes produsul. Impedanța scăzută de ieșire duce la avantaje suplimentare EMC.

De unde să obțineți detectoarele piroelectrice

Există o mulțime de companii care produc și distribuie detectoare piroelectrice, dar niciuna dintre ele nu este la fel de fiabilă ca Excelitas. Aceasta este o companie care a fost în afaceri de zeci de ani și a livrat întotdeauna când vine vorba de calitate. De ce să le alegeți? Mai jos sunt câteva motive care ar trebui să vă convingă.

. Experienţă

După cum am menționat, compania este în afaceri de foarte mult timp, iar asta le-a permis să câștige o mulțime de experiență valoroasă. Cu această experiență, ei au putut învăța o mulțime de lucruri referitoare la produsele pe care le produc și, de asemenea, cum să îmbunătățească ceea ce au deja. De asemenea, cu o echipă cu experiență vin și produse de calitate, deoarece fiecare membru al acelei echipe a învățat multe de-a lungul carierei și poate folosi aceste cunoștințe pentru a satisface nevoile clienților.

. varietate

Excelitas nu are doar o varietate de produse când vine vorba de surse de lumină și afișaje; au o mulțime de detectoare piroelectrice diferite. De la un singur element la un element dublu și chiar și la detectoare cu patru elemente, au totul. Toate aceste soiuri diferite sunt potrivite pentru scopuri diferite, ceea ce înseamnă că compania a făcut tot posibilul pentru a servi piața diversă pe care o au.

. Reputatie

Excelitas are produse de cea mai înaltă calitate, iar acest lucru se datorează reputației excelente pe care o dețin în industria inovației. Au muncit din greu pentru a câștiga încrederea consumatorilor, ceea ce le face responsabilitatea de a continua să livreze produse de calitate. Dacă sunteți în căutarea unor detectoare piroelectrice durabile, de înaltă calitate, atunci nu există niciun alt loc unde să căutați în afară de Excelitas. De asemenea, au o echipă profesionistă care este întotdeauna disponibilă pentru a ajuta dacă este nevoie. Dacă nu știi ce tip de senzor se va potrivi nevoilor tale, îi poți întreba oricând, iar ei sunt mereu mai mult decât dispuși să facă un pas.