Senzorii cu matrice de termopile pentru detectia bazata pe temperatura

Sistemele de securitate pot folosi senzorii cu matrice de termopile IR (infraroşu) pentru detectoarele de proximitate.

Până acum, foto-detectoarele bazate pe efect foto-electric şi senzorii piroelectrici bazaţi pe polarizarea cristalului erau cele mai utilizate detectoare cu infraroşu. Ambele soluţii erau de mare complexitate, făcându-le costisitor de fabricat. Aceste tehnologii sunt de asemenea incapabile de a detecta obiecte statice, scrie electronica-azi.ro.

Tehnologia cu termopile reprezintă o soluţie alter­nativă inteligentă. Ea se bazează pe termoelemente şi se bazează pe faptul că radiaţia de la un obiect este în mare măsură rezultatul temperaturii sale sau diferenţa dintre temperatura sa şi mediul său.

Prin comparaţie cu tehnologiile convenţionale, termopilele oferă multe avantaje, în particular costuri mai scăzute şi consum mic de spaţiu, dar şi faptul că nu necesită o sursă de energie sau un sistem de control. Ele beneficiază de asemenea de liniaritate şi precizie superioare. Spre deosebire de termo-senzorii convenţionali, care măsoară numai temperatura la nivelul unui punct de contact, termopilele sunt capabile de a măsura temperatura unei întregi arii.

Un senzor matricial infraroșu constă din lentile, un filtru infraroșu care trece bandă, o matrice de termopile, un termistor şi un ASIC. Termistorul este utilizat pentru a măsura temperatura ambientală.

O termopilă constă dintr-un cuplu de termoelemente care sunt conectate electric serial. Conductoarele termoelementelor sunt realizate din materiale diferite şi sunt cuplate electric serial. O termopilă detectează un spectru larg, de la ultraviolet la infraroşu. Un filtru optic care trece bandă asigură trecerea numai a unui spectru dorit – spectrul utilizat se va modifica de la aplicaţie la aplicaţie.

Elementele termopile aranjate corespunzător, formează o matrice. Ele citesc temperatura obiectului şi mediului ambiant, ceea ce permite determinarea direcţiei de mişcare şi imaginea termică a obiectului , permiţând detectarea obiectelor atât statice, cât şi în mişcare.

Gama de aplicaţii ce pot beneficia de senzorii matriciali infraroșii este mare. Aceşti senzori permit detectarea sau numărarea persoanelor şi pot fi utilizaţi pentru a crea sisteme de securitate, în care detectarea prezenţei sau mişcării unor persoane declanşează o alarmă. În cazul sistemelor de iluminare sau de aer condiţionat, o matrice de senzori infraroșii poate conduce la economii de energie – dacă nu se detectează prezenţa sau mişcarea unei persoane, sistemul poate opri iluminarea sau diminua răcirea/încălzirea.

Cuptoarele sau cuptoarele cu microunde sunt de asemenea un potenţial câmp de utilizare – dacă senzorul detectează că mâncarea a ajuns la temperatura dorită, dispozitivul se opreşte automat.

Abilitatea de a măsura temperatura unui obiect sau a unei persoane este interesantă atât în controlul producţiei, în monitorizarea proceselor şi a maşinilor, cât şi în cazul sistemelor de securitate, detecţia din vreme a incendiilor şi termografie în cercetare și dezvoltare.