Capteur pyroélectrique – Wikipedia
UN Capteur pyroélectrique , aussi Pir-capteur , Anglais Capteur infrarouge pyroélectrique et Anglais Capteur infrarouge passif , est un capteur semi-conducteur qui sert à détecter les changements de température. Les capteurs PIR sont basés sur la pyroélectricité éponyme, une propriété de certains cristaux semi-conducteurs piézoélectriques. Un changement de température ΔT conduit à un changement mesurable de la tension électrique. Comme d’autres capteurs de température, les capteurs PIR ne réagissent pas à un certain niveau de température temporaire, mais uniquement au changement de température.
Les capteurs PIR sont utilisés dans les détecteurs de mouvement, entre autres, pour détecter le rayonnement thermique rayonné, par exemple des êtres vivants tels que les humains, à quelques mètres de là. Cela signifie que diverses actions peuvent être déclenchées, telles que l’activation de l’éclairage ou le déclenchement d’un message d’alarme. Une application supplémentaire est l’analyse du gaz NDIR, en tant que capteur pour les pyromètres IR et dans les pyromètres à basse température.
Le matériau pyroélectrique est un cristal polarisé mince (<40 µm). Afin de rendre l'effet pyroélectrique utilisable, des électrodes doivent être appliquées sur les pages opposées. Si le rayonnement rencontre le matériau pyroélectrique, il est absorbé, la différence de température résultante ΔT provoque un changement dans la polarisation du cristal: le changement de rayonnement thermique provoque un changement dans le potentiel électrique. À l'aide des électrodes appliquées, le signal électrique peut être mesuré via un amplificateur avec une entrée à haute ohine - comme un amplificateur de chargement.
Les capteurs PIR commerciaux pour les détecteurs de mouvement se composent de deux éléments de capteur voisins avec des dimensions de 1 mm à 2 mm. Le revêtement d’absorption utilisé dans l’infrarouge moyen dans les longueurs d’onde dans la plage de 5 µm à 14 µm a la sensibilité la plus élevée. [d’abord] Les capteurs sont généralement hébergés dans un boîtier de transistor densément dense densément dense, tel que la conception TO-5, ainsi qu’un niveau de préamplificateur sous la forme d’un transistor à effet de champ barrière (JFET). [d’abord]
Au-dessus de l’élément de capteur actif, pour améliorer la détection des changements et de la plage, un aspect simple est attaché. Typique est une lentille de Fresnel courbe sphérique ou cylindrique en plastique. La conception de cette lentille peut influencer la zone spatiale d’activité du capteur d’une part et adaptée à l’application respective, d’autre part, les niveaux de la lentille de Fresnel en combinaison avec les deux éléments du capteur conduisent à une division spatiale des plages de sensibilité, ce qui améliore la détection des changements spatiaux dans les sources thermiques par des transitions plus élevées. La lentille de Fresnel peut être divisée en éléments sectoriels individuels et en plusieurs lentilles partielles pour manger.
En raison de la dilatation, lorsqu’un objet chaud dans la capture du capteur est passé, le changement de température a augmenté sur le capteur entraîne un changement de température, car l’objet chaud n’est initialement enregistré que par les lentilles par un élément de capteur. S’il y a un mouvement supplémentaire, le changement de température capture le deuxième élément de capteur, tandis que le premier élément de capteur perd également l’objet dans l’enregistrement. Les deux éléments du capteur sont connectés en interne afin qu’un élément de capteur crée une impulsion de tension positive, l’autre élément du capteur une impulsion de tension négative. En conséquence, la délabrement est à peu près doublé le changement de signal dans les mouvements par la formation de différence.
Électriquement, les capteurs PIR dans les détecteurs de mouvement ont trois connexions qui, comme avec un transistor à effet de champ de barrière, en circuit de porte Source , avec la fonction de la sortie, comme Drain , pour la connexion d’approvisionnement positive et Portail sont appelés la connexion de masse. [d’abord]
Dans le cas des capteurs PIR dans les détecteurs de flamme, la flamme avec une fréquence de scintillement typique entre 1 Hz et 5 Hz assure également une modulation du flux de rayonnement. Dans l’analyse du gaz NDIR, la modulation se déroule électriquement via l’activation et l’éteinte de la source de rayonnement ou mécaniquement. Ce dernier peut être réalisé par un miroir pliant, une couverture pliante ou un hélicoptère. La modulation mécanique est également utilisée en pyrométrie.
Étant donné que les changements de température sont détectés avec des capteurs pyroélectriques, ces capteurs sont pratiquement indépendants des longueurs d’onde et, à partir du rayonnement ultraviolet profond (longueur d’onde autour de 100 nm), le rayonnement peut détecter à la plage de longueurs d’onde visible et infrarouge jusqu’à la chaîne zip de Terah avec un rayonnement d’onde de 1 mm. La condition préalable à cela est que le cristal pyroélectrique porte un revêtement d’absorption approprié. Si vous choisissez des matériaux avec des degrés d’absorption dépendants de la longueur d’onde pour les électrodes, une certaine sélectivité de la longueur d’onde est obtenue.
- Helmut Build, Gerald Gerlach: Capteurs infrarouges thermiques: théorie, optimisation et pratique . John Wiley & Sons, 2011, ISBN 978-0-470-97675-3.
- ↑ un b c Capteur radial infrarouge pyroélectrique, type D203b. (PDF) (Pas plus disponible en ligne.) PIR Sensor Co, Ltd., archivé à partir de Original suis 21. avril 2015 ; Consulté le 20 janvier 2016 . Info: Le lien d’archive a été utilisé automatiquement et non encore vérifié. Veuillez vérifier le lien d’origine et d’archiver en fonction des instructions, puis supprimez cette note.
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