Можно ли сделать пирометр ?

black27512 · 23.11.2009, 22:30

Существуют такие приборы "Пирометры", это измерительные приборы измеряющие температуру объекта на некотором расстоянии, то есть бесконтактно. Применяется в тех случаях когда контактный метод не годится (расплавенный метал, температура пламени, стерильные изделия и т.д.). Принцип основан на измерении интенсивности теплового (ИК) излучения, излучаемого объектом контроля.

Так вот, можно ли собрать что-то подобное на коленке ? Точности достаточно будет 10-15 градусов Цельсия. Например есть такие пироэлектрические датчики как PIR-D203S или Ira-e710st1. Обычно эти датчики применяют в пассивных детекорах движения реагирующие на живые (тёплые) объекты. Вот интересно будет ли это нормально фунцианировать в статике ? Экспериментировал с PIR-D203S - подключил источник питания и вольтметр, при поднесении руки или раскалённого паяльника напряжние на выходе меняется, но почему-то не держится на месте, то есть когда держишь руку, то вроде что-то изменилось, а потом датчик как бы "привыкает" и напряжение стремится к тому которое было до попадания руки в зону чувствительности, если потом руку убрать, то оно опять меняется и через время приходит к исходному. Может кто-нибудь объяснит физику работы этих датчиков и как с них можно снимать статическое значение текущей интенсивности излучения ? Пока в голову приходит поставить на входе "затвор" как на фотоаппарате, что бы как бы поддерживать на входе колебание излучения.

j2153 · 24.11.2009, 16:09

Если я всё правильно понимаю, то такие датчики работают на основе пироэлектрического эффекта.
Явление заключается в наведении ЗАРЯДА на гранях кристалла при его нагревании/охлаждении, то есть при изменении температуры.
Эффект подобен пьезоэлектрическому.

Поэтому, конечно, долгое время такой датчик давать электричество не будет, а только пока не истощится наведенный заряд.
Съем сигнала с описанного датчика - высокоомным входом, как с пьезоэлемента.

Кстати, в вашей сопроводиловке ведь нарисовано: снимать сигнал полевиком.

Данный датчик дифференциальный: там два кристалла, так чтобы можно было детектировать разницу между ними при движении нагретого тела.

zapisnyh · 26.11.2009, 15:07

А нет желания попробовать просто ИК фототранзистор, например отечественный ФТ-3?
Это статические приборы, и весьма чувствительные. На небольшом фиксированном удалении от объекта выходной ток будет условно пропорционален температуре.

estet · 26.11.2009, 16:21

Хм. Мне всегда казалось, что в пирометрах используется пара датчиков - на разные диапазоны. Иначе видимый угловой размер объекта будет пропорционален температуре

zapisnyh · 26.11.2009, 19:13

Сообщение от estet

Иначе видимый угловой размер объекта будет пропорционален температуре

Я представил себе идеальный случай: видимые размеры объекта велики, расстояние ФТ-3 до объекта мало. Вообще же для точечных пирометров используют ИК оптику.

yarunt · 26.11.2009, 19:48

Разбирал медицинский пир термометр,так там датчик с внутренней мостовой схемой и с датчика выходит 4 провода,два питание и два разнофазных выхода на ацп. Посмотреть можете на блоге по ссылке в низу на 2 стр фото

NOPROBLEM · 27.11.2009, 12:37

Сообщение от j2153

Если я всё правильно понимаю, то такие датчики работают на основе пироэлектрического эффекта.
Явление заключается в наведении ЗАРЯДА на гранях кристалла при его нагревании/охлаждении, то есть при изменении температуры.
Эффект подобен пьезоэлектрическому.

Поэтому, конечно, долгое время такой датчик давать электричество не будет, а только пока не истощится наведенный заряд.

Для статического измерения в них применяют механическое прерывание светового потока, например обтюратором на оси вращающегося электродвигателя.

NOPROBLEM · 27.11.2009, 13:05

Сообщение от zapisnyh

А нет желания попробовать просто ИК фототранзистор, например отечественный ФТ-3?
Это статические приборы, и весьма чувствительные. На небольшом фиксированном удалении от объекта выходной ток будет условно пропорционален температуре.

Кроме чувствительности имеет значение и спектральный диапазон. ФТ-3 кремниевый, а у кремния красная граница спектра имеет величину в 1,06 мкм, то есть он будет ловить излучение только от сильно раскаленных предметов. Посмотрите по Вину. А если надо более низкие температуры контролировать, то надо другие полупроводники использовать. Для сотен градусов, например, Арсенид Галлия. А для десятков вообще такую экзотику, о которой военные предпочитают не распространяться.
Но это все касается просто возможности фиксации сигнала от излучения нагретых тел. Если говорить об измерении температуры, то ИМХО единственно применимым методом пирометрии сегодня является оценка температуры по отношению интенсивности излучения в двух спектральных диапазонах.

Цитата:

Так вот, можно ли собрать что-то подобное на коленке ?

А почему нет? Все, что сделал один человек, другой может повторить! Надо только, чтобы руки и голова на месте были. А вопрос давно исследован и по нему куча умных книжек понаписана.

k421 · 27.11.2009, 13:58

Существуют оптические пирометры, свечение объекта измерения сравнивают с свечением разогретой известным током нити накала, сравнение "на глаз" или, у продвинутых, два канала, опорный и измерительный.

vlad3156 · 27.11.2009, 16:40

Да,с помощью пироэлектрического датчика можно измерять температуру удалённых обьектов принимая во внимание коэффициент излучения обьекта.Вам необходим датчик который содержит в корпусе всего один пироэлемент (может и с предусилителем). Необходимо разместить этот датчик в цилидрическом корпусе с зекальной оптикой(типа телескопа Ньютона). В Фокальной плоскости разместить сам датчик, а на входном отверстии закрепить лопатки модулятора(вид типа вентилятора только лопатки плоские).Застабилизировать частоту вращения модулятора. Иметь на неподвижных лопатках модулятора контактный датчик температуры.Это необходимо так как пироприёмник реагрует на разность температур - от обьекта и лопастей модулятора. далее электроникой усилить сигнал,ввести поправку на нелинейность и просуммировать полученный сигнал с сигналом датчика температуры,отмасштабировать и вывести на индикатор.