Датчики ИК-излучения

Для ИК-диапазона от 0,8 до 12 мкм существует множество датчиков излучения на основе селенида свинца (PbSe), сульфида свинца (PbS), арсенида индия (InAs), антимонида индия (InSb) и германия, а также пироэлектрические детекторы.

Важной областью применения таких детекторов является обнаружение нагретых частей детали при определении к ним положения. Пироэлектрический эффект возникает в резуль­тате смещения зарядов в некоторых кристаллах при их нагреве (рисунок 4.20). Этот эффект не аналогичен термоэлектрическому эффекту, так как в данном слу­чае не возникает постоянного напряжения.

Рисунок 4.20 – Пироэлектрический эффект (перераспределение заря­дов в нагретом кристалле)

При резком воздействии ИК-излучения на пиро­электрический детектор, вызывающем его нагрев, на­пряжение или ток (в зависимости от вида схемы) из­меняются лишь кратковременно, а затем спадают до нуля даже и при сохраняющемся действии облучения. Эквивалентную схему пироэлектрического детек­тора можно представить в виде параллельного (при измерении тока) или последовательного (при изме­рении напряжения) соединения конденсатора и гене­ратора (источника тока или напряжения), как пока­зано на рисунок 4.21.

Рисунок 4.21 – Эквивалентная схема пироэлектрического детектора

Чувствительность, как по току, так и по напря­жению зависит от частоты падающего излучения (рисунок 4.21). Ниже 10 Гц предпочтительно усиление по напряжению, тогда как в случае высокочастотных широкополосных сигналов более целесообразно уси­ление по току.

Кроме использования в пассивных оградительных системах, такого рода датчики находят применение в схемах контроля за работой горелок, в пожарных извещателях, системах контроля окружающей среды, газоанализаторах, установках для измерения излуче­ния и в реле близости.