Пироэлектрический датчик Опции

[antzor10]

Добрый день. Подскажите, можно ли с помощью обычного датчика (например IRA-E710ST1) измерить температуру? Собственно больше интересует вопрос наличия графика зависимости выходного сигнала с датчика, в зависимости от измеряемой температуры. Поиск в гугле, дает только графики в зависимости от длительности изменения интенсивности теплового излучения. Заранее спасибо за ответы.

[Andreas1]

Подобные датчики реагируют на изменение температуры во времени и графики даются напряжение от dT, поэтому нет.

[Tanya]

Подобные датчики реагируют на изменение температуры во времени и графики даются напряжение от dT, поэтому нет.

Вот для измерения температуры в болометрах придумали (давным-давно) оптические модуляторы - вращающиеся шторки..

[Onkel]

Вот для измерения температуры в болометрах придумали (давным-давно) оптические модуляторы - вращающиеся шторки..

во времена буйной ботанской молодости был у меня измеритель мощности лазерного излучения, так там "вращающиеся шторки" использовались исключительно как делитель мощности, чтобы мерять ватты и не жечь саму измерительную головку болометра. Возможно, со времени моей молодости наука ушла далеко вперед.

А можно поподробнее? Какой у них принцип действия? В домашних условиях их возможно изготовить?

Можно. Берете диск и вырезаете сектора, потом диск на мотор- и все дела.

Но это вряд ли поможет, потому как пир- датчики дают на выходе не какую-либо функцию просто температуры, а интеграл по всем кластерам от некоей весьма сложной и нелинейной функции, зависящей от градиента температуры (который формируется в фокальной плоскости линзы Френеля,т.е.это будет фурье- образ), да к тому же с релаксацией. Задача какая? Дистанционное измерение температуры?

[prig]

во времена буйной ботанской молодости был у меня измеритель мощности лазерного излучения, так там "вращающиеся шторки" использовались исключительно как делитель мощности, чтобы мерять ватты и не жечь саму измерительную головку болометра. Возможно, со времени моей молодости наука ушла далеко вперед.

- Ну, механические модуляторы излучения придумали ещё до того, как мы с Вами родились.
Довольно широко использовались в дисперсионных ИК-спектрометрах, а позже - в "медленных Фурье".

- И не стоит чрезмерно усложнять задачу.
Мощность излучения, попадающего на приемник, есть функция излучения чёрного тела в зависимости от температуры. Ничего нового в этом нет.
В конечном счёте, с учётом оптического диапазона детектируемого излучения, эта функция будет представлена в виде калибровочной кривой.
Каким боком там линза Френеля, я вообще не понял. Вроде как, она немного для другого, если речь о пироприёмниках. Для данной задачи она не нужна.

Ну а зависимость отклика пироприёмника от частоты модуляции очень простая, обратная от частоты. Т.е., классические -20дБ/дек.
В принципе, есть стандартные схемы включения пироприёмников с линеаризацией АЧХ. Но при постоянной частоте модуляции даже они не нужны.
Если функция модуляции не сильно похожа на синус, после пироприёмника можно поставить полосовой фильтр. А далее измерять действующее напряжение. Вуаля.

Ну а возможные осложнения при реализации такой схемы - это отдельный вопрос.
В частности, обеспечение нужной стабильности и точности измерений может оказаться не слишком простой задачей (в спектрометрах с этим проще).
Но, как правильно тут отмечали, без определения конечной задачи нет смысла об этом говорить..

Причина редактирования: Избыточное цитирование. Т.

[Onkel]

- И не стоит чрезмерно усложнять задачу.
Мощность излучения, попадающего на приемник, есть функция излучения чёрного тела в зависимости от температуры. Ничего нового в этом нет.
В конечном счёте, с учётом оптического диапазона детектируемого излучения, эта функция будет представлена в виде калибровочной кривой.

c первым конечно согласен, но вот отклик пироэлектрического сенсора зависит не от мощности попадающего на приемник излучения, а от интеграла по градиенту температуры сенсора, да еще будет падать по времени. Я вроде замечал, не только мои наблюдения- хоть паяльником в сенсор тычь- напряжение со временем падает до нуля. Так что калибровочная кривая будет везде 0.
Линза Френеля в датчиках движения нужна для увеличения чувствительности, а чувствительность на пироэлетрическом датчике определяется контрастностью изображения, так вот сигнал на датчике будет максимальным когда поверхность сенсора будет находиться в фокальной плоскости линзы, в данном случае в датчиках применяют линзы Френеля, которые с точки зрения оптики те же самые линзы, но тоньше.

C плоско-параллельным пучком понятно, ближе-дальше особо роли не играет -на датчик будет светить примерно одна и та же область нагретого тела, значит и суммарная энергия примерно одинаковая. А вот как быть без линзы?

без линзы датчик будет реагировать на измерение интерференционной картины стоячих волн на длине волны теплового излучения. Система в равновесии- переноса энергии от одних тел к другим нет - сигнал равен нулю, интерференционная картина стоит. Что-то изменилось - интерференционная картина поплыла, и если сенсор попадает в область , где интерференционная картина изменилась, мы видим импульс. Ну например, когда мы в 5 см от сенсора (без линзы) двигаем паяльник, или руку, или кусок льда. Для реальной работы сенсора в датчике движения мы ставим линзу Френеля, она короткофокусная, так что любой объект, расположенный далее полуметра от сенсора, можно считать расположенный на бесконечности.

[prig]

..., но вот отклик пироэлектрического сенсора зависит не от мощности попадающего на приемник излучения, а от интеграла по градиенту температуры сенсора,

С точки зрения конечных формул, интеграл по градиенту мало кого волнует.
А формулы очень простые.
Отклик по напряжению для переменного, модулированного синусом излучения: U=K*A/f.
Отклик по току вообще не зависит от частоты (но работать с ним сложнее)

Другой вопрос, что формула применима только для рабочего диапазона, определяемого постоянными времени конкретного прибора.
Пример с махание паяльником как раз из серии выхода из диапазона или режима.
Почитать о пироэлектриках можно здесь.

...
изменяется и фурье- образ (создаваемый линзой френеля)
...

Вот только не надо псевдо-теоретической ерунды.

Линза Френеля используется для модуляции излучения движущимся объектом при пересечении многолучевой диаграммы чувствительности, формируемой такой линзой. Но к сабжу это не имеет никакого отношения. Так же, как и ссылки на теорию оптических систем.

[rx3apf]

Линза Френеля используется для модуляции излучения движущимся объектом при пересечении многолучевой диаграммы чувствительности, формируемой такой линзой.

Ключевой момент там именно "многолучевая диаграмма". А уж что там ее формирует, френелевские многозоновые линзы или многозоновый же "golfball" из "обычных" - дело десятое.