CCD - застосування
CCD-пристрої є ядром більшості камер
Також використовуються у сканерах
Використовуються для фіксації дуже
слабкого сигналу (перед цим пристрій сильно охлоджується)
Чутливість пристроїв цього типу обумовлена також низьким рівнем термошумів
В цьому плані CCD успішно заміщують фотоперемножувачі
CCD-матриця для відеокамери (500ліній,625пікселів,3кольори
)
Термо-оптичні давачі
Базовані на термічному ефекті випромінювання
Найчастіше на низьких частотах
Найбільш ефективні в ІЧ- та МХ-діапазоні
Вимірюваною величиною є температура, спричинена випромінюванням
Існує велика кількість різних сенсорів такого
типу
В багатьох випадках є тільки один тип застосування – пряме вимірювання
Термо-оптичні сенсори
•Давачі, базовані на цих принципах, носять різні імена, часом традиційні,
часом описові
Старшіі прототипи називалися “піроелектричними”і (відід гр. Πυρο - вогонь)
“болометри” є термо-оптичними сеносорами, якіі власне є термісторами,і а назва ссилається загалом на їх використання в областіі мікрохвильі
Іншіі назви, як-от: ПІЧ (пасивніі ІЧ) чи АДІЧ (активніі ІЧ дальнього діапазону)і більші описові,і, проте включають в себе більшіі і кількостіі і типівів давачівів
Майже будь-який термодавач може вимірюватиі також випроиінбвання,і оскількиі відносноі легко віднайтиі спосібіб перетворення випромінюванняі у тепло
Типи давачів теплового
випромінювання
Давачі теплового випромінювання діляться на 2 класи – пассивні ІЧ та активні ІЧ дальнього діапазону
ПІЧ: випромінювання поглинається та перетворюється у тепло.
Підвищення температури вимірюється чутливим елементом
АІЧ: пристрій нагрівається спеціальним джерелом
Варіації потужності цього джерела, потрібної для підтримання постійної температури пристрою, дають уявлення про силу випромінювання
ПІЧ-давачі - структура
ПІЧ-давач має два основні компоненти:
Секція поглинання, що перетворює випромінювання у тепло
Температурний давач, що перетворює тепло у
електричний сигнал
Секція поглинання повинна мати можливість:
Поглинати якомога більше вхідного випромінювання
Швидко реагувати на зміни інтенсивності
випромінювання
ПІЧ-давачі - структура
•Поглинач виконується з матеріалуі з доброю теплопровідністюі і (наприклад, золото у якіснихі пристроях)
•Часто йому надають чорного кольору для покращення поглинання
•Об’’єм поглинального елемента робиться малим для
достатньо швидкої реакціїії
•Поглинач та сенсорний елемент розміщаютьсяі в спеціальнійі ій камеріі для запобіганняі викривленню виміріві ів підід впливом, наприклад, руху повітряі
•Прозоре віконцеі для пропускання випромінюванняі (кремній,і нерманій,і селенітіт цинку)
•Структура давача впливає значною міроюі на чутливість,і спектральну реакцію,і а також фізичнуі будову пристрою
ПІЧ-давач з
термобатареєю
В такому пристроє чутливим елементом є
термобатарея
Термобатарея виконана з серії термопар (послідовних електрично, але паралельних з термальної точки зору)
Термопара генерує потенціал, пропорційний до випромінювання
Термобатарея термічно приєднана до поглинача, проте ізольована від нього електрично
ПІЧ-давач з
термобатареєю
Будь-які два матеріали можуть бути
використані, та відомі комбінації
матеріалів дають вищу різницю потенціалів
Термобатареї можуть вимірювати тільки різниці температур (між нагрітою та ненагрітою своїми
частинами), тобто, їх результати є
відносними
ПІЧ-давач з термобатареєю
Структура ПІЧ-давача з термобатареєю