Infraraudonųjų spindulių jutiklių įvadas ir tipai
Infraraudonųjų spindulių jutiklisyra infraraudonųjų spindulių fizinių savybių naudojimas jutikliui matuoti. Infraraudonieji spinduliai, taip pat žinomi kaip infraraudonieji spinduliai, turi atspindžio, lūžio, sklaidos, trukdžių, sugerties ir kitų savybių. Išskirti gali bet kuri medžiaga, kuri turi tam tikrą savo temperatūrą (virš absoliutaus nulio).infraraudonoji spinduliuotė. Infraraudonųjų spindulių jutiklio matavimas tiesiogiai nesiliečia su išmatuojamu objektu, todėl nėra trinties, o privalumai yra didelis jautrumas, greita reakcija.
Infraraudonųjų spindulių jutiklis apima optinę sistemą, aptikimo elementą ir konversijos grandinę. Optinė sistema gali būti suskirstyta į perdavimo tipą ir atspindžio tipą pagal skirtingą struktūrą. Pagal veikimo principą aptikimo elementą galima suskirstyti į terminį aptikimo elementą ir fotoelektrinį aptikimo elementą. Termistoriai yra plačiausiai naudojami termistoriai. Kai termistorius yra veikiamas infraraudonųjų spindulių, temperatūra pakyla, o varža kinta (šis pokytis gali būti didesnis arba mažesnis, nes termistorių galima suskirstyti į teigiamo temperatūros koeficiento termistorių ir neigiamo temperatūros koeficiento termistorių), kuriuos galima paversti elektriniu signalu. per konversijos grandinę. Fotoelektriniai aptikimo elementai dažniausiai naudojami kaip šviesai jautrūs elementai, dažniausiai pagaminti iš švino sulfido, švino selenido, indžio arsenido, stibio arsenido, gyvsidabrio kadmio telūrido trijų komponentų lydinio, germanio ir silicio legiruotų medžiagų.
Infraraudonųjų spindulių jutikliai visų pirma naudoja tolimojo infraraudonųjų spindulių diapazono jautrumą žmogaus fizinei apžiūrai, infraraudonųjų spindulių bangos yra ilgesnės už matomą šviesą ir trumpesnės nei radijo bangos. Infraraudonieji spinduliai verčia žmones galvoti, kad jį skleidžia tik karšti objektai, tačiau iš tikrųjų taip nėra. Visi gamtoje esantys objektai, tokie kaip žmonės, ugnis, ledas ir pan., skleidžia infraraudonuosius spindulius, tačiau jų bangos ilgis skiriasi dėl objekto temperatūros. Kūno temperatūra yra apie 36–37 °C, o tai skleidžia tolimąjį infraraudonųjų spindulių spindulį, kurio didžiausia vertė yra 9–10 μm. Be to, objektas, įkaitintas iki 400–700 °C, gali skleisti vidutinį infraraudonųjų spindulių spindulį, kurio didžiausia vertė yra 3–5 μm.
Theinfraraudonųjų spindulių jutiklisgalima suskirstyti į veiksmus:
(1) Infraraudonųjų spindulių linija paverčiama šiluma, o kintančios varžos vertės šilumos tipas ir išėjimo signalas, pvz., elektrinis dinaminis potencialas, pašalinami šiluma.
(2) Puslaidininkių migracijos reiškinio optinis efektas ir fotoelektrinio potencialo efekto kvantinis tipas dėl PN jungties.
Šiluminis reiškinys paprastai žinomas kaip piroterminis efektas, o reprezentatyviausi yra spinduliuotės detektorius (Thermal Bolometer), termoelektrinis reaktorius (Thermopile) ir termoelektriniai (piroelektriniai) elementai.
Šiluminio tipo privalumai: gali veikti esant kambario temperatūrai, neegzistuoja priklausomybė nuo bangos ilgio (skirtingi bangos ilgio jutimo pokyčiai), kaina pigi;
Trūkumai: mažas jautrumas, lėta reakcija (mS spektras).
Kvantinio tipo privalumai: didelis jautrumas, greita reakcija (S spektras);
Trūkumai: turi vėsinti (skystas azotas), priklausomybė nuo bangos ilgio, didelė kaina;
Infraraudonųjų spindulių jutiklis apima optinę sistemą, aptikimo elementą ir konversijos grandinę. Optinė sistema gali būti suskirstyta į perdavimo tipą ir atspindžio tipą pagal skirtingą struktūrą. Pagal veikimo principą aptikimo elementą galima suskirstyti į terminį aptikimo elementą ir fotoelektrinį aptikimo elementą. Termistoriai yra plačiausiai naudojami termistoriai. Kai termistorius yra veikiamas infraraudonųjų spindulių, temperatūra pakyla, o varža kinta (šis pokytis gali būti didesnis arba mažesnis, nes termistorių galima suskirstyti į teigiamo temperatūros koeficiento termistorių ir neigiamo temperatūros koeficiento termistorių), kuriuos galima paversti elektriniu signalu. per konversijos grandinę. Fotoelektriniai aptikimo elementai dažniausiai naudojami kaip šviesai jautrūs elementai, dažniausiai pagaminti iš švino sulfido, švino selenido, indžio arsenido, stibio arsenido, gyvsidabrio kadmio telūrido trijų komponentų lydinio, germanio ir silicio legiruotų medžiagų.
Infraraudonųjų spindulių jutikliai visų pirma naudoja tolimojo infraraudonųjų spindulių diapazono jautrumą žmogaus fizinei apžiūrai, infraraudonųjų spindulių bangos yra ilgesnės už matomą šviesą ir trumpesnės nei radijo bangos. Infraraudonieji spinduliai verčia žmones galvoti, kad jį skleidžia tik karšti objektai, tačiau iš tikrųjų taip nėra. Visi gamtoje esantys objektai, tokie kaip žmonės, ugnis, ledas ir pan., skleidžia infraraudonuosius spindulius, tačiau jų bangos ilgis skiriasi dėl objekto temperatūros. Kūno temperatūra yra apie 36–37 °C, o tai skleidžia tolimąjį infraraudonųjų spindulių spindulį, kurio didžiausia vertė yra 9–10 μm. Be to, objektas, įkaitintas iki 400–700 °C, gali skleisti vidutinį infraraudonųjų spindulių spindulį, kurio didžiausia vertė yra 3–5 μm.
Theinfraraudonųjų spindulių jutiklisgalima suskirstyti į veiksmus:
(1) Infraraudonųjų spindulių linija paverčiama šiluma, o kintančios varžos vertės šilumos tipas ir išėjimo signalas, pvz., elektrinis dinaminis potencialas, pašalinami šiluma.
(2) Puslaidininkių migracijos reiškinio optinis efektas ir fotoelektrinio potencialo efekto kvantinis tipas dėl PN jungties.
Šiluminis reiškinys paprastai žinomas kaip piroterminis efektas, o reprezentatyviausi yra spinduliuotės detektorius (Thermal Bolometer), termoelektrinis reaktorius (Thermopile) ir termoelektriniai (piroelektriniai) elementai.
Šiluminio tipo privalumai: gali veikti esant kambario temperatūrai, neegzistuoja priklausomybė nuo bangos ilgio (skirtingi bangos ilgio jutimo pokyčiai), kaina pigi;
Trūkumai: mažas jautrumas, lėta reakcija (mS spektras).
Kvantinio tipo privalumai: didelis jautrumas, greita reakcija (S spektras);
Trūkumai: turi vėsinti (skystas azotas), priklausomybė nuo bangos ilgio, didelė kaina;