Infrarotsensor

infrared detector

Ein Infrarotsensor detektiert Infrarotlicht (IR). Ein solcher SEnsor besteht aus einem temperaturempfindlichen Pyrosensor aus Lithium-Tantalat (LiTaO3), der auf Temperaturänderungen reagiert und dabei eine elektrische Spannung generiert. Dieser Effekt der Pyroelektrizität tritt nur bei pyroelektrischen Kristallen auf. Bei den Infrarotdetektoren befindet sich der temperaturempfindliche Sensor in einem metallischen Gehäuse um es gegen elektromagnetische Strahlung zu schützen.

Entsprechende IR-Sensoren haben ihre höchste spektrale Empfindlichkeit im Wellenlängenbereich von etwa 1 µm und 20 µm. Je nach Anwendung werden mit einem Filterglas bestimmte Wellenlängen ausgefiltert. Bei Passiv-Infrarot-Bewegungsmeldern (PIR) ist es der mittlere Infrarotbereich zwischen 7 µm und 15 µm.

Temperaturempfindlicher PIR-Sensor eines Bewegungsmelders, Foto. futurlec.com
Temperaturempfindlicher PIR-Sensor eines Bewegungsmelders, Foto. futurlec.com lexikon, kompendium, computer, it, elektronik

Die im Infrarotlicht arbeitenden Fotodioden können in Kombination mit IR-Wellenfiltern und Linsensystemen wie Selfoc-Linsen oder Fresnel-Linsen auch unterschiedliche Wärmestrahlungen über größere Entfernungen detektieren. Dadurch können Objekte mit unterschiedlichen Temperaturen unterschieden werden.

Infrarotsensor-Array aus 8x8-Infrarotsensoren, Grafik: eu.industrial.panasonic.com
Infrarotsensor-Array aus 8x8-Infrarotsensoren, Grafik: eu.industrial.panasonic.com lexikon, kompendium, computer, it, elektronik

Es gibt bereits erste Entwicklungen von organischen Infrarotsensoren, die als Fotodioden-Arrays als Infrarot-Bildsensoren in der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt werden. Die behandelten Infrarotsensoren können nur die gesamte IR-Strahlung einer Körpers erfassen, nicht aber die Verteilung der Temperaturunterschiede. Diese räumliche Temperaturauflösung kann durch Infrarotsensor-Arrays erfasst werden. Auf einem solchen Array, das sich auf einem Chip konzentrieren kann, sind viele Infrarotsensoren angeordnet, die unabhängig von einander die Temperatur erfassen und daraus ein Wärmebild erstellen.

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