04/04/13 SENSOR PIROELECTRICO

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DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA

PRACTICA #7

SENSOR PIROELECTRICO

OBJETIVO

Investigación y estudio del sensor piroelectrico, así como la implementación de alguna aplicación donde se encuentre uncircuito que utilice un sensor piroelectrico.

El alumno deberá obtener la información suficiente para desarrollar la practica teniendo en cuenta las características yparámetros mas importantes sobre los dispositivos que se utilizan en la practica.

Será necesario un soporte teórico sobre las características principales de un sensor piroelectrico y los fenómenos quese estudian en particular con la radiación de calor.

MARCO TEORICO

Radiación.

Emisión y propagación de energía en forma de ondas atraves del espacio o atraves de algún material.

La radiación Infrarroja

La radiación infrarroja existe en el espectro electromagnético a una longitud de onda que es mas larga que la longitud deonda visible. La radiación infrarroja no se puede ver pero si se puede detectar. Los objetos que generan calor tambiéngeneran radiación infrarroja incluyendo a los animales y el cuerpo humano del cual la radiación mas fuerte tiene unalongitud de onda de 9.4 micras. Este rango infrarrojo no logra penetrar por muchos tipos de materiales, como lo son elvidrio y el plástico o por una ventana ordinaria.

Pirómetros

Los pirómetros de radiación se fundamentan en la ley de Stefan-Boltzman, que dice que la intensidad de energíaradiante (en J/s por unidad de area) emitida por la superficie de un cuerpo, aumenta proporcionalmente a la cuartapotencia de la temperatura absoluta (Kelvin) del cuerpo , es decir,

W = ET4 .

Se debe tomar en cuenta que la radiación visible ocupa un intervalo entre la longitud de onda de 0.45 micras para elvalor violeta hasta 0.70 micras para el rojo.

Los pirómetros de radiación miden, pues, la temperatura de un cuerpo a distancia en función de su radiación. Losinstrumentos que miden la temperatura de un cuerpo en función de la radiación luminosa que este emite, se denominanpirómetros ópticos de radiación parcial o pirómetros ópticos y los que miden la temperatura captando toda o una granparte de la radiación emitida por el cuerpo, se llaman pirómetros de radiación total.

Los Sensores piroelectricos

El sensor piroelectrico esta hecho de un material cristalino que genera una pequeña carga eléctrica cuando es expuestoal calor en forma de radiación infrarroja. Cuando la cantidad de radiación es notable el cristal cambia, la cantidad decarga también cambia y puede entonces ser medida con un sensible dispositivo FET construido dentro del sensor. Loselementos del sensor son sensibles a la radiación en un amplio rango entonces se agrega una ventana que actúa comofiltro para limitar la radiación de llegada a un rango de 8 a 14 micras donde es mas sensible a la radiación del cuerpohumano.

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Si alguna parte del cuerpo humano cruza o pasa por enfrente del sensor esté se activa. Si se cruza otro tipo deelemento, no va activar al sensor. Si hiciéramos el experimento de pasar dos elementos simultáneamente por enfrentedel sensor ya sea una parte del cuerpo humano y un plástico entonces se cancelan y entonces no se activa el sensor.

La fuente de radiación pasa atravez del sensor en una dirección horizontal cuando los pines del sensor 1 y 2 están en unplano horizontal, entonces así se puedan pasar los elementos por la fuente de radiación.

La siguiente figura se trata como esta estructurado el sensor RE200B como son sus especificaciones eléctricas. y semuestra un lente y el ángulo en el que puede ser activado.

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El lente es un elemento redondo con un diámetro de una pulgada, a continuación se muestran como son las medidas, yla forma de ser instalado el lente del sensor.

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Diagrama de la practica con el Sensor Piroelectrico

CONCLUSIÓN

En esta práctica se observo el comportamiento de los sensores de movimiento en este caso el piroelectrico dándole lasensibilidad adecuada para que pudiera detectar o sensar a una parte de cuerpo humano, ya que como lo vimosanteriormente en el marco teórico, este elemento no es sensible a otro tipo de materiales o estructuras.

Este transductor tiene una aplicación enorme también al igual que las prácticas anteriores, una de esas aplicacionespodría ser también en dispositivos de seguridad.

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