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25/11/2014

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Os sensores de Infra-vermelhos SMTIR990X

DESCRIÇÃO DO PRODUTO


Os sensores de infra-vermelhos SMTIR9901 e SMTIR9902 são sofisticados sensores de infra-vermelhos completamente em silicone e incluem as chamadas termopilhas. As termopilha são baseadas no efeito Seebeck, que é uma norma de há longo tempo para  termopares convencionais. A aplicação de tecnologia de filme fino permite a produção de elementos de sensor miniaturizados e de baixo custo.

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Os sensores podem ser usados para medir a temperatura de radiação sem qualquer contacto. Para diferentes níveis de temperatura de radiação, encontram-se disponíveis vários filtros. O tipo de sensor SMTIR9902 contém um elemento sensor para medir a temperatura do sensor em si. O nível de temperatura do elemento sensor está entre -40 to 100 °C. O sensor está disponível num ensapsulamento normalizado TO-05 e equipado com o filtro micrómetro 5.5.

DESCRIÇÃO FUNCIONAL


A voltagem de saída é gerada por uma termopilha, formada por uma ligação em série de termo-uniões depositadas num substrato de silicone. As uniões quentes são termicamente isoladas das uniões frias no substrato através da gravação de  uma membrana extremamente fina. Uma camada negra absorvente nas uniões quentes transforma a radiação entrada em calor. Uma voltagem proporcional à radiação é gerada pelo efeito termoeléctrico.

Capacidade de resposta do SMTIR9902 como função do comprimento de onda entrada

Como pode ver no gráfico acima, esta versão é sensível à radiação de IV com comprimento de onda maior do que 5,5µm. A luz visível tem comprimentos de onda que variam entre 400 nm e 800 nm, ou 0,4 a 0,8 µm.

As termo-pilhas utilizadas são processadas em substratos de silicone de 400 mm usando BiSb e NiCr para as termo-uniões. Para diferentes espectros de radiação, estão disponíveis diferentes filtros para que se obtenha uma solução óptima.

Uma medição fácil e precisa da temperatura do corpo do sensor pode ser feita com um sensor de temperatura embutido (apenas para o tipo SMTIR9902).

SINAL DE SAÍDA


O sinal de saída é uma voltagem DC, que aumenta com a diferença de temperatura entre o corpo do sensor e a temperatura da superfícies em vista. Voltagens de saída realistas para muitas aplicações estão no nível dezenas a centenas de micro volts. Amplificar este sinal de saída correctamente não é coisa fácil e requer electrónica dedicada, sendo uma das razões para isso a impedância de saída do sensor (50kOhm), que torna a corrente de polarização de entrada da maior parte dos amplificadores numa significativa fonte de imprecisão.

FÍSICA ENVOLVIDA


A voltagem gerada é realmente determinada pelo equilíbrio da radiação resultante. As importantes leis físicas envolvidas são a lei de Plancks e a lei de Stefan-Boltzmanns. Poderá encontrar muito boa informação sobre física dos sensores de infra-vermelhos no Website Everett de Tecnologia de Infra-vermelhos e Electro-óptica. Um artigo altamente recomendado é o seu documento detector.pdf.

ÂNGULO DE VISÃO


O sensor padrão de infra-vermelhos Smartec tem um ângulo de visão de 90°. Está disponível uma versão com uma lente de silicone, que tem um ângulo de visão de 7°. Esta versão tem um elevado filtro de passagem que começa em 2µm.

SUPPORT


All relevant documentation and files (data sheet, application notes, software etc.) for our products can be downloaded from the SUPPORTSHOP page.

 

       



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