Пироэлектрические сенсоры

Пироэлектричество – явление возникновения нового заряда у некоторых кристаллов при применении к ним внешнего теплового воздействия вдоль соответствующих кристаллических направлений.

Тепловое воздействие на кристалл вызывает изменение его температуры, которое приводит к перемещению ионов в решётке, в результате чего образуется новый заряд положительный на одной стороне кристалла и отрицательный на другой.

Скорость изменения средней температуры пироэлектрической структуры определяет величину возникающего на кристалле заряда.

ПС являются микроколориметрами в качестве выходного сигнала в таких датчиках используют изменение напряжения или изменения тока между электродами, а в качестве чувствительного элемента чаще применяют LiTiO₃.

Схема пироэлектрического сенсора.

Нагревательный электрод используется для введения в систему регулирующего количества тепла, что приводит к линейному изменению температуры датчика с постоянной скоростью. Один из элементов датчика покрывается катализатором или выполняется из каталитически активного металла (Pt, Ni). Для протекания реакция окисления детектируемых газов в результате которой выделяется или поглощается некоторое количество тепла, что приводит к изменению выходного сигнала.

Форма сигнала сенсора

Каждый пик соответствует какой-либо реакции, протекающей на катализаторе при определённой температуре. Чувствительность по водороду таких сенсоров составляет 10^-9%.