Σε αυτήν την ανάρτηση θα μάθουμε τη βασική ιδέα εργασίας των θερμικών σαρωτών ή των θερμομέτρων υπερύθρων και επίσης θα μάθουμε πώς να φτιάχνουμε ένα πρακτικό πρωτότυπο DIY της μονάδας. χωρίς τον Arduino .

Στην εποχή μετά το COVID-19, το να βλέπουμε γιατρούς να κρατούν ένα όπλο θερμοκρασίας χωρίς επαφή και να δείχνουν προς το μέτωπο ενός ύποπτου COVID-19 είναι ένα κοινό θέαμα.

Η συσκευή είναι στην πραγματικότητα μια συσκευή με λιγότερο θερμόμετρο επαφής, η οποία ανιχνεύει τη στιγμιαία θερμοκρασία της επιφάνειας του σώματος του υπόπτου και επιτρέπει στον γιατρό να γνωρίζει εάν το άτομο είναι φυσιολογικό ή πάσχει από πυρετό;

Βασική μέθοδος δοκιμών

Κατά τη διαδικασία δοκιμής, εντοπίζουμε το εξουσιοδοτημένο άτομο να δείχνει μια ακτίνα λέιζερ από το πιστόλι θερμοκρασίας χωρίς επαφή στο μέτωπο του ύποπτου, και να σημειώνει τη θερμοκρασία στον πίσω πίνακα LCD της συσκευής.

Η ακτίνα λέιζερ στην πραγματικότητα δεν έχει άμεση σχέση με τη διαδικασία μέτρησης θερμοκρασίας. Χρησιμοποιείται απλώς για να βοηθήσει τον γιατρό να διασφαλίσει ότι το υπέρυθρο θερμόμετρο στοχεύει σωστά στο ιδανικό μέρος του σώματος για τον προσδιορισμό του θερμοκρασία σώματος κυρίως με ακρίβεια.

Stefan – Boltzmann Νόμος

Όπως αναφέρεται από τον νόμο Stefan – Boltzmann, η συνολική ακτινοβόλος έξοδος ενός σώματος M_είναι(T) είναι ανάλογη με την τέταρτη ισχύ της θερμοκρασίας του, όπως φαίνεται στην ακόλουθη εξίσωση

Μ_είναι(T) = εστ⁴

Σε αυτήν την εξίσωση ε σημαίνει την εκπομπή.

σ δηλώνει τη σταθερά Stefan – Boltzmann που είναι ισοδύναμη με την ποσότητα 5,67032 x 10^-1212 Wcm^-δύοΠΡΟΣ ΤΗΝ^-4, όπου το γράμμα Κ είναι η μονάδα θερμοκρασίας στο Kelvin.

Η παραπάνω εξίσωση υποδηλώνει ότι όταν η θερμοκρασία ενός σώματος αυξάνεται, η υπέρυθρη ακτινοβολία του αυξάνεται επίσης αναλογικά. Αυτή η ακτινοβολία υπερύθρων θα μπορούσε να μετρηθεί από απόσταση χωρίς την ανάγκη φυσικής επαφής. Η ανάγνωση μπορεί να μας προσφέρει το στιγμιαίο επίπεδο θερμοκρασίας του σώματος.

Ποιος αισθητήρας είναι εφαρμόσιμος

Ο αισθητήρας που ταιριάζει καλύτερα και χρησιμοποιείται σε ανέπαφα θερμόμετρα είναι α αισθητήρας θερμοπύλης .

Ένας αισθητήρας θερμοπυλών μετατρέπει έναν προσπίπτοντα υπέρυθρο χάρτη θερμότητας από μια μακρινή πηγή σε αναλογική ποσότητα μικροσκοπικής εξόδου τάσης.

Λειτουργεί με βάση την αρχή του θερμοστοιχείου, στο οποίο τα διαφορετικά μέταλλα ενώνονται σε σειρά ή παράλληλα για τη δημιουργία «θερμών» και «ψυχρών» κόμβων. Όταν η υπέρυθρη ακτινοβόλη ροή από μια πηγή πέφτει στο θερμοστάτη, δημιουργεί μια διαφορά θερμοκρασίας σε αυτές τις διασταυρώσεις, αναπτύσσοντας μια ισοδύναμη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας στους ακροδέκτες του θερμοστοιχείου.

Αυτή η ηλεκτρική έξοδος ανάλογη με την πηγή θερμότητας μπορεί να μετρηθεί για να προσδιοριστεί το επίπεδο θερμοκρασίας από την πηγή σώματος.

Το θερμοστοιχείο μέσα σε έναν θερμοστάτη είναι ενσωματωμένο πάνω σε ένα τσιπ σιλικόνης που καθιστά το σύστημα εξαιρετικά ευαίσθητο και ακριβές.

Χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα Thermopile MLX90247

Το IC MLX90247 είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα μιας ευέλικτης συσκευής αισθητήρα θερμοπυλών που μπορεί ιδανικά να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μιας συσκευής θερμικού σαρωτή ή μιας συσκευής θερμόμετρου χωρίς επαφή.

Το IC MLX90247 αποτελείται από συσσωρευμένο δίκτυο θερμοστοιχείων πάνω από την επιφάνεια μιας μεμβράνης.

Οι θερμικά δεκτικοί κόμβοι του θερμοστοιχείου τοποθετούνται στρατηγικά κοντά στο κέντρο της μεμβράνης βάσης, ενώ οι διαφορικοί κρύοι κόμβοι τοποθετούνται στην άκρη της συσκευής που σχηματίζουν τη χύδην περιοχή πυριτίου της μονάδας.

Δεδομένου ότι η μεμβράνη έχει σχεδιαστεί για να είναι ένας κακός αγωγός θερμότητας, η ανιχνευόμενη θερμότητα από την πηγή μπορεί να ανυψωθεί γρήγορα κοντά στο κέντρο του μενμπράνου από το χύμα άκρο της συσκευής.

Λόγω αυτού, μια γρήγορη διαφορά θερμότητας είναι ικανή να αναπτυχθεί στα άκρα των θερμοπυλών, προκαλώντας ένα αποτελεσματικό ηλεκτρικό δυναμικό να αναπτυχθεί σε αυτούς τους ακροδέκτες μέσω της θερμοηλεκτρικής αρχής.

Το καλύτερο μέρος του αισθητήρα θερμοπυλών είναι ότι, σε αντίθεση με τα τυπικά IC, δεν απαιτεί εξωτερική ηλεκτρική τροφοδοσία για εργασία, αλλά παράγει το δικό του ηλεκτρικό δυναμικό για την ενεργοποίηση της απαιτούμενης μέτρησης.

Παίρνετε δύο παραλλαγές του IC MLX90247 όπως φαίνεται παρακάτω, όπου η μία παραλλαγή παρέχει μια επιλογή Vss γείωσης και η άλλη είναι χωρίς πείρο Vss.

Η επάνω επιλογή επιτρέπει μια διπολική μέτρηση της θερμοκρασίας IR. Δηλαδή η έξοδος μπορεί να εμφανίσει θερμοκρασίες υψηλότερες από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και επίσης χαμηλότερες από τις θερμοκρασίες περιβάλλοντος.

Η χαμηλότερη επιλογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μετρήστε τη θερμοκρασία είτε πάνω από το επίπεδο περιβάλλοντος είτε κάτω από το επίπεδο περιβάλλοντος, και έτσι επιτρέπει μια μονοπολική εγκατάσταση μέτρησης.

Γιατί το Thermistor χρησιμοποιείται στο Thermopile

Στο παραπάνω IC MLX90247, μπορούμε να δούμε ένα θερμίστορ περιλαμβάνονται στο πακέτο συσκευών. Το θερμίστορ παίζει σημαντικό ρόλο στη δημιουργία εξόδου επιπέδου αναφοράς για το στάδιο της εξωτερικής μονάδας μέτρησης.

Το θερμίστορ είναι ενσωματωμένο για να ανιχνεύει τη θερμοκρασία περιβάλλοντος ή τη θερμοκρασία σώματος της συσκευής. Αυτό το επίπεδο θερμοκρασίας περιβάλλοντος γίνεται το επίπεδο αναφοράς για το στάδιο της παραγωγής εξόδου.

Εφόσον η θερμοκρασία υπερύθρου από το στόχο είναι κάτω ή ίση με αυτό το επίπεδο αναφοράς, το εξωτερικό στάδιο ενισχυτή ενισχυτή δεν αποκρίνεται και η έξοδος του παραμένει 0 V.

Ωστόσο, μόλις η ακτινοβολία υπερύθρων από το σώμα υπερβεί τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, ο ενισχυτής αρχίζει να αποκρίνεται για να παράγει μια έγκυρη μετρήσιμη έξοδο που αντιστοιχεί γραμμικά με την αυξανόμενη θερμική έξοδο του σώματος.

Κύκλωμα θερμομέτρου χωρίς επαφή χρησιμοποιώντας αισθητήρα θερμοπυλών IC MLX90247

Στο παραπάνω κύκλωμα πρωτοτύπου ενός κυκλώματος θερμόμετρου IR χωρίς επαφή, βρίσκουμε τον αισθητήρα θερμοπύλης IC MLX90247 σε διπολική λειτουργία, διαμορφωμένος με έναν εξωτερικό ενισχυτή που έχει σχεδιαστεί για να ενισχύει μικροσκοπικό ηλεκτρικό από το θερμοστάτη σε μια μετρήσιμη έξοδο.

Ο άνω ενισχυτής ενισχύει την έξοδο θερμοστοιχείου από το IC MLX90247, ενώ ο κάτω ενισχυτής ενισχύει τη θερμοκρασία περιβάλλοντος του IC.

Μια απλή διαφορά Μετρητές VU είναι συνδεδεμένο στις εξόδους των δύο op ενισχυτών. Εφόσον δεν υπάρχει σώμα εκπομπής θερμότητας μπροστά από το θερμοστάτη, η εσωτερική θερμοκρασία του θερμοστοιχείου παραμένει ίση με την παρακείμενη θερμοκρασία θερμίστορ. Λόγω αυτού, οι δύο έξοδοι ενισχυτή παράγουν ίση ποσότητα τάσεων. Ο μετρητής VU υποδεικνύει έτσι 0 V στο κέντρο του επιλογέα του.

Σε περίπτωση που ένα ανθρώπινο σώμα που έχει υψηλότερη θερμοκρασία από το περιβάλλον φέρει εντός του εύρους ανίχνευσης του θερμοπύλου, η έξοδος του θερμοζεύγους διαμέσου του pin2 και του pin4 αρχίζει να αυξάνεται εκθετικά, και υπερβαίνει την έξοδο του θερμίστορ στα pin3 και pin1.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο άνω ενισχυτής να παράγει περισσότερη θετική τάση από τον κάτω ενισχυτή. Ο μετρητής VU ανταποκρίνεται σε αυτό και η βελόνα του αρχίζει να μετατοπίζεται στη δεξιά πλευρά της βαθμονόμησης 0V. Η ένδειξη δείχνει άμεσα το επίπεδο θερμοκρασίας του στόχου που ανιχνεύεται από το θερμοπύλη.

Ποιο Op Amp ταιριάζει στην εφαρμογή

Δεδομένου ότι η έξοδος από το θερμοπυλώνα υποτίθεται ότι είναι σε μικροβολτ, το op amp που θα χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση αυτής της εξαιρετικά μικρής τάσης πρέπει να είναι πολύ ευαίσθητο και εξελιγμένο, και με πολύ χαμηλές προδιαγραφές μετατόπισης εισόδου. Για να ικανοποιηθούν οι προϋποθέσεις, ένας προγραμματιστής φαίνεται να είναι η καλύτερη επιλογή για αυτήν την εφαρμογή.

Αν και μπορείτε να βρείτε πολλούς καλούς ενισχυτές οργάνων στο διαδίκτυο, ο ενισχυτής INA333 Micro-Power (50μA), Zerø-Drift, Rail-to-Rail Out Instrumentation φαίνεται να είναι ο πιο κατάλληλος υποψήφιος.

Υπάρχουν πολλές εξαιρετικές δυνατότητες που κάνουν αυτό το IC πιο κατάλληλο για την ενίσχυση των τάσεων του θερμοστοιχείου σε μετρήσιμα μεγέθη. Ένα βασικό κύκλωμα ενισχυτή οργάνων IC INA333 μπορεί να φανεί παρακάτω, και αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση του παραπάνω εξηγηθέντος κύκλου θερμοπυλών.

Σε αυτό το κύκλωμα op ενισχυτή INA333 η αντίσταση Ρ_σολ καθορίζει το κέρδος του κυκλώματος και μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Κέρδος = 1 + 100 / R_σολ

Το αποτέλεσμα της παραγωγής θα είναι σε κιλά Ohms.

Μέσω αυτής της φόρμουλας μπορούμε να ορίσουμε το συνολικό κέρδος του κυκλώματος ανάλογα με το επίπεδο των μικροβολτ που λαμβάνονται από το θερμοστάτη.

Το κέρδος μπορεί να ρυθμιστεί από 0 έως 10.000 που παρέχει στον ενισχυτή ένα εξαιρετικό επίπεδο δυνατότητας ενίσχυσης για εισόδους μικροβολών.

Για να μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον ενισχυτή οργάνων χωρίς θερμοπυλώνα IC, θα χρειαστούμε δύο από αυτές τις μονάδες op amp. Το ένα θα χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση της εξόδου σήματος θερμοστοιχείου και το άλλο θα χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση της εξόδου σήματος θερμίστορ, όπως φαίνεται παρακάτω

Η διάταξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός ανέπαφου θερμομέτρου IR, το οποίο θα παράγει μια γραμμικά αυξανόμενη αναλογική έξοδο σε απόκριση μιας γραμμικά αυξανόμενης θερμότητας IR, όπως ανιχνεύεται από το θερμοστάτη.

Η αναλογική έξοδος μπορεί να συνδεθεί είτε σε μετρητή milivolt VU είτε σε α ψηφιακός μετρητής mV για μια άμεση ερμηνεία του επιπέδου θερμοκρασίας του σώματος.

Η έξοδος Β_ή θα μπορούσε επίσης να εκτιμηθεί μέσω της ακόλουθης εξίσωσης:

Β_ή = G ( Β_{σε +} - Β_σε- )

Λίστα ανταλλακτικών

Τα ακόλουθα εξαρτήματα θα χρειαστούν για την κατασκευή του παραπάνω εξηγούμενου κυκλώματος θερμομέτρου χωρίς κώνους

Θερμοηλεκτρικός αισθητήρας IC MLX90247 - 1no
Όργανα Op amp INA333 - 2nos
Βολτόμετρο με εύρος 0 έως 1V FSD - 1no
1.2 V AAA Ni-Cd Cells για τροφοδοσία των INA333 - 2nos

Η ανάγνωση του βολτόμετρου θα πρέπει να βαθμονομηθεί σε Κελσίου, κάτι που μπορεί να γίνει με κάποιο πειραματισμό και δοκιμή και σφάλμα.

Χρήση PIR

Σε φυσιολογικό Αισθητήρας PIR λειτουργεί επίσης όμορφα και παρέχει μια φθηνή εναλλακτική λύση για αυτούς τους τύπους εφαρμογών.

Το PIR περιλαμβάνει έναν πυροηλεκτρικό αισθητήρα βασισμένο σε υλικό όπως TGS, BaTiO3 και ούτω καθεξής, ο οποίος περνά από μια αυθόρμητη πόλωση όταν ανιχνεύει μια αλλαγή θερμοκρασίας εντός του εύρους ανίχνευσής του.

Το φορτίο πόλωσης σε μια συσκευή PIR που δημιουργείται λόγω αλλαγής στη θερμοκρασία εξαρτάται από την ισχύ ακτινοβολίας φ_είναι μεταδίδεται από το σώμα στον αισθητήρα PIR. Αυτό αναγκάζει την έξοδο PIR να δημιουργήσει ένα ρεύμα Εγώ_ρε ωpA_ρε( Δ Τ) .

Η συσκευή παράγει επίσης τάση Β_ή που μπορεί να είναι ίσο με το προϊόν ρεύματος Εγώ_ρε και η σύνθετη αντίσταση της συσκευής. Αυτό μπορεί να εκφραστεί με την ακόλουθη εξίσωση:

Β_ή= Εγώ_ρεΡ_ρε/ √1 + ω^δύοΡ^δύο_ρεντο^δύο_ρε

Αυτή η εξίσωση μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω σε:

Β_ή= ωpA_ρεΡ_ρε( Δ T) / √1 + ω^δύοΡ^δύο_ρεντο^δύο_ρε

όπου το p δηλώνει τον πυροηλεκτρικό συντελεστή, το ω υποδηλώνει τη συχνότητα των ακτίνων και Δ Το T ισούται με τη διαφορά στη θερμοκρασία ανιχνευτή T_ρε
και θερμοκρασία περιβάλλοντος T_{προς την}.

Τώρα, εφαρμόζοντας εξίσωση θερμικής ισορροπίας διαπιστώνουμε ότι η τιμή του Δ Το Τ μπορεί να προκύψει όπως εκφράζεται στην ακόλουθη εξίσωση:

Δ Τ = R_Τφ_είναι/ √( 1 + ω^δύοτ^δύο_Τ)

Εάν αντικαταστήσουμε αυτήν την τιμή του Δ Στην προηγούμενη εξίσωση, έχουμε ένα αποτέλεσμα που αντιπροσωπεύει το Vo με χαρακτηριστικά ζώνης διέλευσης, όπως φαίνεται παρακάτω:

που τ_ΕΙΝΑΙ αναφέρεται στη σταθερά ηλεκτρικού χρόνου ( Ρ_ρεντο_ρε ), τ_Τ δείχνει το
θερμική σταθερά χρόνου ( Ρ_Τντο_Τ ), και φ_είναι συμβολίζει το λαμπερό
ισχύ από τον στόχο που ανιχνεύτηκε από τον αισθητήρα.

Οι παραπάνω συζητήσεις και εξισώσεις αποδεικνύουν ότι η τάση εξόδου Vo από PIR είναι ευθέως ανάλογη με την ακτινοβολούμενη ισχύ που εκπέμπεται από την πηγή και έτσι καθίσταται ιδανικά κατάλληλο για εφαρμογές μέτρησης θερμοκρασίας χωρίς επαφή.

Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι ένα PIR δεν μπορεί να ανταποκριθεί σε μια πηγή IR χαρτικών και απαιτεί από την πηγή να είναι σε κίνηση για την ενεργοποίηση μιας αναγνώσιμης εξόδου.

Δεδομένου ότι η ταχύτητα της κίνησης επηρεάζει επίσης τα δεδομένα εξόδου, πρέπει να διασφαλίσουμε ότι η πηγή κινείται με μια ακριβή ταχύτητα, μια πτυχή που μπορεί να είναι αδύνατο να εφαρμοστεί σε έναν ανθρώπινο στόχο.

Επομένως, ένας εύκολος τρόπος να το αντιμετωπίσετε είναι να αφήσετε τον ανθρώπινο στόχο να είναι χαρτικά και να αναπαραγάγετε την κίνησή του με τη διασύνδεση ενός τεχνητού ελικόπτερο με κινητήρα με το σύστημα φακών PIR.

Πρωτότυπο θερμόμετρου χωρίς επαφή χρησιμοποιώντας PIR

Οι ακόλουθες παράγραφοι εξηγούν τη δοκιμαστική διάταξη ενός πρακτικού συστήματος θερμικού σαρωτή, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί για την κατασκευή ενός πρακτικού πρωτοτύπου, μετά από διεξοδική βελτιστοποίηση των διαφόρων εμπλεκόμενων παραμέτρων.

Όπως μάθαμε στην προηγούμενη ενότητα, ένα PIR έχει σχεδιαστεί για να ανιχνεύει εκπομπές ακτινοβολίας με τη μορφή ενός ρυθμού μεταβολής της θερμοκρασίας dT / dt , και ως εκ τούτου ανταποκρίνεται μόνο σε υπέρυθρη θερμότητα η οποία παλείται με κατάλληλα υπολογισμένη συχνότητα.

Σύμφωνα με τα πειράματα, διαπιστώνεται ότι το PIR λειτουργεί καλύτερα με συχνότητα παλμού περίπου 8 Hz, το οποίο επιτυγχάνεται μέσω σταθερής κοπής του εισερχόμενου σήματος μέσω σερβο ελικόπτερο

Βασικά, η κοπή των σημάτων επιτρέπει στον αισθητήρα PIR να εκτιμήσει και να εξάγει την ακτινοβολούμενη ισχύ του σώματος ως αιχμές τάσης. Εάν η συχνότητα του ψαλιδιού βελτιστοποιηθεί σωστά, τότε η μέση τιμή αυτών των αιχμών θα είναι ευθέως ανάλογη με την ένταση της θερμοκρασίας ακτινοβολίας.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει μια τυπική ρύθμιση δοκιμής για τη δημιουργία μιας βελτιστοποιημένης μονάδας μέτρησης ή του MU.

Για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος, η απόσταση μεταξύ της πηγής IR και του οπτικού πεδίου του αισθητήρα (FOV) πρέπει να είναι περίπου 40 cm. Με άλλα λόγια, το ακτινοβολούμενο σώμα και ο φακός PIR πρέπει να βρίσκονται σε απόσταση 40 cm μεταξύ τους.

Μπορούμε επίσης να δούμε ένα σύστημα ελικόπτερο που αποτελείται από έναν μικρό κινητήρα stepper με μια προπέλα εγκατεστημένη μεταξύ του φακού fresnel και του πυροηλεκτρικού αισθητήρα PIR.

Πως δουλεύει

Η υπεριώδης ακτινοβολία από το σώμα περνά μέσα από το φακό fresnel, στη συνέχεια κόβεται με συχνότητα 8 Hz από τον κινητήρα του ψαλιδιού και η προκύπτουσα παλμική ακτινοβολία IR ανιχνεύεται από τον αισθητήρα PIR.

Το εξερχόμενο AC ισοδύναμο με αυτό το ανιχνευμένο IR εφαρμόζεται στη συνέχεια στο στάδιο «conditioner σήματος» που γίνεται με πολλά στάδια op amp.

Η τελική ενισχυμένη και ρυθμισμένη έξοδος από το κλιματιστικό αναλύεται σε παλμογράφο για να ελέγξει την απόκριση του κυκλώματος σε μια διαφορετική ακτινοβολούμενη έξοδο ενός σώματος.

Βελτιστοποίηση του PIR και του Chopper

Για να έχετε τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα, πρέπει να διασφαλίσετε τα ακόλουθα κριτήρια για το PIR και τον συσσωρευτή.

Ο δίσκος ψαλιδιού ή οι λεπίδες πρέπει να τοποθετηθούν για περιστροφή μεταξύ του φακού fresnel και του εσωτερικού αισθητήρα PIR.

Η διάμετρος του φακού fresnel δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 mm.

Το εστιακό μήκος του φακού πρέπει να είναι περίπου 20 mm.

Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι η τυπική περιοχή ανίχνευσης του ΠΡΟΣ ΤΗΝ_ρε 1,6 χιλ φ και είναι εγκατεστημένο κοντά στο εστιακό μήκος του φακού, το οπτικό πεδίο ή το FOV βρίσκεται 4,58^ήχρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

FOV_{(μισή γωνία)}≈ | έτσι^-1[(ρε_μικρό/ 2) / στ] | = 2.29^ή

Σε αυτήν την εξίσωση ρε_μικρό δηλώνει την ανιχνεύσιμη διάμετρο του αισθητήρα, και φά είναι το εστιακό μήκος του φακού.

Προδιαγραφές Chopper Blade

Η αποτελεσματικότητα λειτουργίας του ανεπαφούς θερμόμετρου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τρόπο με τον οποίο το περιστατικό υπερύθρων παλίζεται μέσω του συστήματος ψαλιδιού και

Σε αυτό το ελικόπτερο πρέπει να χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες διαστάσεις:

Το ελικόπτερο πρέπει να έχει 4 λεπίδες και η διάμετρος Dc πρέπει να είναι περίπου 80 mm. Πρέπει να οδηγείται μέσω ενός βηματικού κινητήρα ή ενός ελεγχόμενου κυκλώματος PWM.

Η κατά προσέγγιση συχνότητα περιστροφής θα πρέπει να είναι περίπου 5 Hz έως 8 Hz για βέλτιστη απόδοση.

Ο φακός fresnel PIR πρέπει να είναι τοποθετημένος 16 mm πίσω από τον πυροηλεκτρικό αισθητήρα, έτσι ώστε η εισερχόμενη διάμετρος σήματος IR που πέφτει στον φακό να είναι περίπου 4 mm και αυτή η διάμετρος υποτίθεται ότι είναι πολύ μικρότερη από το «πλάτος δοντιού» TW του ψαλιδιού δίσκος.

συμπέρασμα

Ένας θερμικός ανιχνευτής χωρίς επαφή ή ένα θερμόμετρο υπερύθρων είναι μια πολύ χρήσιμη συσκευή που επιτρέπει τη μέτρηση της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος από απόσταση χωρίς φυσική επαφή.

Η καρδιά αυτής της συσκευής είναι ένας υπέρυθρος αισθητήρας που ανιχνεύει το επίπεδο θερμότητας με τη μορφή ακτινοβολούσας ροής ενός σώματος και το μετατρέπει σε ισοδύναμο επίπεδο ηλεκτρικού δυναμικού.

Οι δύο τύποι αισθητήρων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αυτόν τον σκοπό είναι ο αισθητήρας θερμοπυλών και ο πυροηλεκτρικός αισθητήρας.

Αν και φυσικά φαίνονται και οι δύο παρόμοιοι, υπάρχει μια τεράστια διαφορά στην αρχή λειτουργίας.

Ένα θερμοστάσιο λειτουργεί με τη βασική αρχή ενός θερμοστοιχείου και παράγει ηλεκτρικό δυναμικό ανάλογο με τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των συνδέσεων του θερμοστοιχείου.

Ένας πυροηλεκτρικός αισθητήρας που χρησιμοποιείται συνήθως σε αισθητήρες PIR, λειτουργεί ανιχνεύοντας τη μεταβολή της θερμοκρασίας ενός σώματος όταν το σώμα με υψηλότερη θερμοκρασία από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος διασχίζει το οπτικό πεδίο του αισθητήρα. Αυτή η αλλαγή του επιπέδου θερμοκρασίας μετατρέπεται ανάλογη ποσότητα ηλεκτρικού δυναμικού στην έξοδο της

Το Thermopile είναι μια γραμμική συσκευή είναι πολύ πιο εύκολο να διαμορφωθεί και να εφαρμοστεί σε όλες τις μορφές εφαρμογών θερμικής σάρωσης.