Kızılötesi Sensörlerin Tanıtımı ve Çeşitleri
Kızılötesi sensörsensörü ölçmek için kızılötesi fiziksel özelliklerin kullanılmasıdır. Kızılötesi ışık olarak da bilinen kızılötesi, yansıma, kırılma, saçılma, girişim, soğurma ve diğer özelliklere sahiptir. Kendine ait belirli bir sıcaklığa (mutlak sıfırın üzerinde) sahip olan herhangi bir madde yayabilirkızılötesi radyasyon. Kızılötesi sensör ölçümü, ölçülen nesneyle doğrudan temas etmez, dolayısıyla sürtünme olmaz ve yüksek hassasiyet, hızlı tepki avantajlarına sahiptir.
Kızılötesi sensör, optik sistemi, tespit elemanını ve dönüştürme devresini içerir. Optik sistem farklı yapıya göre iletim tipine ve yansıma tipine ayrılabilir. Algılama elemanı, çalışma prensibine göre termal algılama elemanına ve fotoelektrik algılama elemanına ayrılabilir. Termistörler en yaygın kullanılan termistörlerdir. Termistör kızılötesi radyasyona maruz kaldığında sıcaklık artar ve direnç değişir (bu değişiklik daha büyük veya daha küçük olabilir, çünkü termistör pozitif sıcaklık katsayılı termistöre ve negatif sıcaklık katsayılı termistöre bölünebilir), bunlar elektrik sinyali çıkışına dönüştürülebilir dönüşüm devresi aracılığıyla. Fotoelektrik algılama elemanları genellikle ışığa duyarlı elemanlar olarak kullanılır ve genellikle kurşun sülfür, kurşun selenit, indiyum arsenit, antimon arsenit, cıva kadmiyum tellür üçlü alaşım, germanyum ve silikon katkılı malzemelerden yapılır.
Özellikle kızılötesi sensörler, insanın fiziksel muayenesi için uzak kızılötesi aralığın hassasiyetinden yararlanır; kızılötesi dalga boyları görünür ışıktan daha uzun ve radyo dalgalarından daha kısadır. Kızılötesi, insanlara bunun yalnızca sıcak nesnelerden yayıldığını düşündürür ancak aslında öyle değildir. Doğada var olan insan, ateş, buz vb. tüm cisimler kızılötesi ışın yayarlar, ancak cisimlerin sıcaklığından dolayı bunların dalga boyları farklıdır. Vücut sıcaklığı yaklaşık 36 ~ 37°C olup, tepe değeri 9 ~ 10μm olan uzak kızılötesi ışın yayar. Ek olarak, 400 ~ 700°C'ye ısıtılan nesne, tepe değeri 3 ~ 5μm olan bir orta kızılötesi ışın yayabilir.
The kızılötesi sensöreylemlerine ayrılabilir:
(1) Kızılötesi hat ısıya dönüştürülür ve değişen direnç değerinin ısı tipi ve elektrik dinamik potansiyeli gibi çıkış sinyali ısı ile giderilir.
(2) Yarı iletken geçiş olgusunun optik etkisi ve PN bağlantısından kaynaklanan fotoelektrik potansiyel etkisinin kuantum tipi.
Termal olay genellikle pirotermal etki olarak bilinir ve bunların en temsili olanları radyasyon detektörü (Termal Bolometre), termoelektrik reaktör (Termopil) ve termoelektrik (Pyroelektrik) elemanlardır.
Termal tipin avantajları şunlardır: oda sıcaklığında çalışabilir, dalga boyu bağımlılığı (farklı dalga boyu duyusal değişiklikleri) yoktur, maliyeti ucuzdur;
Dezavantajları: düşük hassasiyet, yavaş tepki (mS spektrumu).
Kuantum tipinin avantajları: yüksek hassasiyet, hızlı yanıt (S spektrumu);
Dezavantajları: soğuması gerekir (sıvı nitrojen), dalga boyuna bağımlılık, yüksek fiyat;
Kızılötesi sensör, optik sistemi, tespit elemanını ve dönüştürme devresini içerir. Optik sistem farklı yapıya göre iletim tipine ve yansıma tipine ayrılabilir. Algılama elemanı, çalışma prensibine göre termal algılama elemanına ve fotoelektrik algılama elemanına ayrılabilir. Termistörler en yaygın kullanılan termistörlerdir. Termistör kızılötesi radyasyona maruz kaldığında sıcaklık artar ve direnç değişir (bu değişiklik daha büyük veya daha küçük olabilir, çünkü termistör pozitif sıcaklık katsayılı termistöre ve negatif sıcaklık katsayılı termistöre bölünebilir), bunlar elektrik sinyali çıkışına dönüştürülebilir dönüşüm devresi aracılığıyla. Fotoelektrik algılama elemanları genellikle ışığa duyarlı elemanlar olarak kullanılır ve genellikle kurşun sülfür, kurşun selenit, indiyum arsenit, antimon arsenit, cıva kadmiyum tellür üçlü alaşım, germanyum ve silikon katkılı malzemelerden yapılır.
Özellikle kızılötesi sensörler, insanın fiziksel muayenesi için uzak kızılötesi aralığın hassasiyetinden yararlanır; kızılötesi dalga boyları görünür ışıktan daha uzun ve radyo dalgalarından daha kısadır. Kızılötesi, insanlara bunun yalnızca sıcak nesnelerden yayıldığını düşündürür ancak aslında öyle değildir. Doğada var olan insan, ateş, buz vb. tüm cisimler kızılötesi ışın yayarlar, ancak cisimlerin sıcaklığından dolayı bunların dalga boyları farklıdır. Vücut sıcaklığı yaklaşık 36 ~ 37°C olup, tepe değeri 9 ~ 10μm olan uzak kızılötesi ışın yayar. Ek olarak, 400 ~ 700°C'ye ısıtılan nesne, tepe değeri 3 ~ 5μm olan bir orta kızılötesi ışın yayabilir.
The kızılötesi sensöreylemlerine ayrılabilir:
(1) Kızılötesi hat ısıya dönüştürülür ve değişen direnç değerinin ısı tipi ve elektrik dinamik potansiyeli gibi çıkış sinyali ısı ile giderilir.
(2) Yarı iletken geçiş olgusunun optik etkisi ve PN bağlantısından kaynaklanan fotoelektrik potansiyel etkisinin kuantum tipi.
Termal olay genellikle pirotermal etki olarak bilinir ve bunların en temsili olanları radyasyon detektörü (Termal Bolometre), termoelektrik reaktör (Termopil) ve termoelektrik (Pyroelektrik) elemanlardır.
Termal tipin avantajları şunlardır: oda sıcaklığında çalışabilir, dalga boyu bağımlılığı (farklı dalga boyu duyusal değişiklikleri) yoktur, maliyeti ucuzdur;
Dezavantajları: düşük hassasiyet, yavaş tepki (mS spektrumu).
Kuantum tipinin avantajları: yüksek hassasiyet, hızlı yanıt (S spektrumu);
Dezavantajları: soğuması gerekir (sıvı nitrojen), dalga boyuna bağımlılık, yüksek fiyat;
