Senzory infračerveného záření SMTIR990X

POPIS VÝROBKU

Senzory infračerveného záření SMTIR9901 a SMTIR9902 jsou vysoce kvalitní křemíkové senzory používající k detekci infračerveného záření baterii termočlánků. Funkce termočlánků je založena na Seebeckově jevu, známém a dlouho užívaném u standardních termočlánků. K jejich výrobě je použita technologie tenkých vrstev, dovolující realizovat miniaturní a levné senzory.

Klikněte zde here pro zvětšení obrázku

Senzory se užívají pro bezdotykové měření teploty na základě záření povrchu měřeného objektu. K rozšíření rozsahu měřených teplot jsou k dispozici různé optické filtry. Senzor typu SMTIR9902 obsahuje také prvek (senzor) pro měření teploty kritických míst samotného senzoru. Rozsah teploty, měřené elementárním senzorem, leží v rozmezí -40 až 100 °C.

Senzory se dodávají v standardním pouzdru TO-05 a jsou vybaveny optickým filtrem pracujícím na vlnové délce 5,5 mikrometrů.

POPIS FUNKCE

Výstupní napětí je generováno baterií termočlánků, vzniklou sériovým spojením termočlánkových spojů vytvořených depozicí na křemíkovém substrátu. Teplé spoje jsou tepelně izolovány od studených spojů. Teplé spoje jsou pokryty černou absorpční vrstvou, sloužící k přeměně dopadajícího záření na ohřev spojů. Studené spoje jsou na stálé teplotě (teplota pouzdra). Termoelektrickým jevem vzniká napětí závislé na rozdílu teplot teplých a studených spojů, tj. napětí úměrné záření.

_{vlnová délka [mikrometry]}

Spektrální citlivost SMTIR9902 (závislost citlivosti na vlnové délce dopadajícího záření)

Jak je vidět z průběhu na obrázku, je tento typ senzorů citlivý na infračervené záření s vlnovou délkou větší než 5,5µm. Viditelné světlo má vlnové délky v rozmezí od 400 nm do 800 nm (0,4 do 0,8 µm).

Jednotlivé termočlánky baterie jsou složeny z materiálů BiSb a NiCr, nanesených na křemíkovém substrátu o tloušťce 400 mikrometrů. Optimální funkci senzoru pro různá spektra vlnových délek měřeného záření lze dosáhnout optickými filtry, dodávanými rovněž společností Smartec.

Zabudovaný senzor teploty tělesa termočlánkové baterie je k dispozici pouze u senzoru typu SMTIR9902

VÝSTUPNÍ SIGNÁL

Výstupní signál je stejnosměrné napětí jehož hodnota stoupá se stoupajícím rozdílem teplot mezi tělesem senzoru a částí povrchu objektu ležící v zorném úhlu senzoru. Skutečné výstupní napětí pro většinu aplikací dosahuje hodnot desítek a+ž stovek mikrovoltů. Správné zesilování výstupního signálu není jednoduché, vyžaduje speciální zesilovače. Jedním z problémů je značná výstupní impedance senzoru (50 kOhmů). Průtokem vstupního proudu zesilovače na výstupní impedance vzniká rušivé napětí, které je významným zdrojem chyb.

FYZIKÁLNÍ PRINCIP

Generované výstupní napětí je určeno rovnováhou zářivých toků, jak plyne z Planckova a Stefan- Boltzmanova zákona. Velmi cenné informace o fyzikálních zákonech, popisujících chování senzorů infračerveného záření, lze nalézt na webovských stránkách Everett Infrared and Electro-optic Technology website. Doporučujeme přečíst zejména dokument detector.pdf.

ZORNÝ ÚHEL

Standardní senzor infračerveného záření Smartec má zorný úhel 90°. Dodává se také provedení senzoru s křemíkovou čočkou se zorným úhlem pouze 7°. V této verzi senzoru je použit filtr typu horní propust s hraniční vlnovou délkou 2µm.

SUPPORT

All relevant documentation and files (data sheet, application notes, software etc.) for our products can be downloaded from the SUPPORTSHOP page.

IPGEO