- •Глава 4 – Оптичні давачі:
- •Оптичні давачі
- •Спектр світлового випромінювання
- •Інфрачервоне
- •Видиме світло
- •Ультрафіолетове
- •Про систему одиниць
- •Одиниці яскравості
- •Одиниці освітленості
- •Речовини
- •Оптичні давачі
- •Фотоелектричний ефект
- •Фотоелектричний ефект
- •Фотоелектричний ефект
- •Фотоелектричний ефект
- •Таблиця робіт виходу
- •Примітки:
- •Фотопровідний ефект
- •Модель: фотопровідний ефект
- •Модель: фотопровідний ефект
- •Модель: фотопровідний ефект
- •Фотопровідний ефект
- •Фотопровідний ефект
- •Фотопровідний ефект
- •Фотопровідний ефект
- •Фотопровідний ефект - чутливість
- •Фотопровідник
- •Фотопровідний ефект
- •Фотопровідні властивості
- •Фотопровідні властивості
- •Напівпровідники
- •Різні фоторезистори
- •Фотодіоди
- •Зміщення діода
- •АВ-характеристики діода
- •Фотодіод – два режими
- •Фотопровідний режим
- •Фотопровідний режим – додатковий ефект
- •Фотопровідний режим – схема заміщення
- •Фотопровідниковий ефект
- •Фотопровідний ефект - функціонування
- •Фотодіод - конструкція
- •Структура планарніх фотодіодів
- •Фотодіоди - конструкція
- •Фотодіоди - конструкція
- •Фотодіоди - конструкція
- •Фотоліоди
- •Фотоелектричні діоди
- •Фотоелектричний режим
- •Сонячні елементи
- •Фототранзистор
- •Фототранзистори
- •Фототранзистор
- •Фототранзистор
- •Фототранзистор
- •Фототранзистор
- •Типовий фототранзистор
- •Фотодавачі,
- •Фотоелектричні давачі
- •Лужні метали
- •Фотоелектричний давач
- •Фотоелектричний давач
- •Фотоелектричний давач
- •Фотоелектричні давачі
- •Фотоперемножувачі
- •Фотоперемножувач
- •Фотоперемножувач
- •Фотоперемножувач
- •Фотоперемножувачі
- •Фотоперемножувач - ефективність
- •Фотоперемножувач - ефективність
- •Фотоперемножувач - шум
- •Фотоперемножувач - шум
- •Фотоперемножувачі – застосування
- •CCD-пристрої
- •CCD - структура
- •CCD - функціонування
- •CCD – фнукціонування
- •CCD – спосіб вимірювання заряду
- •CCD - 2-D-масиви
- •CCD - застосування
- •CCD-матриця для відеокамери (500ліній,625пікселів,3кольори
- •Термо-оптичні давачі
- •Термо-оптичні сенсори
- •Типи давачів теплового
- •ПІЧ-давачі - структура
- •ПІЧ-давачі - структура
- •ПІЧ-давач з
- •ПІЧ-давач з
- •ПІЧ-давач з термобатареєю
- •ПІЧ-давач з термобатареєю
- •ПІЧ-давач з
- •Піроелектричні давачі
- •Піроелектричні давачі
- •Піроелектричні давачі – теорія
- •Піроелектричні давачі – теорія
- •Піроелектричні давачі – теорія
- •Піроелектричні матеріали
- •Піроелектричні давачі - структура
- •Піроелектричні давачі - структура
- •ПІЧ-давач руху
- •ПІЧ-давач руху – дані
- •Піроелектричні давачі - застосування
- •Pyroelectric sensors - application
- •Болометри
- •Болометри
- •Болометри – чутливість
- •Болометри – конструкція
- •Болометри - примітки
- •Активні ІЧ-давачі в дальньому діапазоні
- •Активні ІЧ-давачі в дальньому діапазоні – теорія
- •Активні ІЧ-давачі в дальньому діапазоні - теорія
- •Активні ІЧ-давачі в дальньому діапазоні –
ПІЧ-давач руху
ПІЧ-давач руху – дані
RE200B подвійний ІЧ-давач
Спроектований для фіксації руху
Включає підсилювач на польових транзисторах
Робоча напруга – 3-10 V
Поле зору – 138º горизонтально та 125º вертикально
Оптична полоса пропускання – між 7 та 14 мм (ближній ІЧ-діапазон)
Піроелектричні давачі - застосування
Фіксація руху (наприклад, людського тіла)
Зміна температури ІЧ- випромінювання (між 4 та 20 m)
викликає зміну напруги в давачі, що
надалі використовується для актюації перемикача чи індикатора
Pyroelectric sensors - application
TGS та танталіт літію – найбільш вживані
матеріали для цього типу сенсорів
Полімерні матеріали також часто застосовуються
Час затухання: час, потрібний для заряду на електродах для того, щоб розсіятися
1-2 сек (відповідно до опору матеріалу)
Також залежить на зовнішніх приєднаннях до пристрою
Цей час відклику є дуже важливим для можливості пристрою фіксувати повільних рух
Болометри
Прості давачі інтенсивності
випромінювання (на всьому спектрі
випромінювання)
Найбільш вживані в діапазоні мікрохвиль та дальньому ІЧ-діапазоні
Скаладаються з будь-якого пристрою вимірювання темпаратури, звичайно з термістора
Зазвичай малі розміром для забезпечення локальних вимірів
Болометри
Функціонування:
Пристрій напряму поглинає випромінювання
Його температура змінюється
Цей підйом температури пропорційний інтенсивності випромінювання
Це змінює опір чутливого елемента, що пов’язується із силою випромінювання у даній
локації
Фонова температура повинна бути відомою чи компенсованою окремим виміром
Болометри – чутливість
Чутливість визначимо |
|
тук: |
= |
= (dR/dT)/R – температурний коефіцієні і опору
ss коефіцієні і емісійноїі і
здатностіі
ZT – температурний опірір
R0 – опірір при фоновійій
температуріі
- частота
- часова константа
T – змінаі температури
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ZTR0 T |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 + 0 T |
|
1 + ( )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
For best results, thermal impedance should be high (well insulated sensor) and its resistance should be high as well
Болометри – конструкція
Болометри виконуються як маленькі термістори
Звичайно як індивідуальні компоненти, або ж як інтегровані пристрої
Важливо ізолювати чутливий елемент від несучої стрктури
Це може бути реалізовано підвішуванням
Болометри - примітки
Болометри відносяться до старих пристроїв вимірювання випромінювання
Використовуються в багатьох
областях застосування мікрохвиль:
Фіксація ІЧ-випромінювання
Тестування мікрохвильових пристроїв і т.д.
Активні ІЧ-давачі в дальньому діапазоні
Принцип:
Джерело нагріває чутливий елемент до температури, більшої за температуру
середовища
Ця температура підтримується
Додаткове тепло отримується від
випромінювання
Енергія, потрібна для підтримівання температури, і є мірою випромінювання
