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InfraTec数字型红外热释电探测器

InfraTec数字型红外热释电探测器

InfraTec为更易于系统集成而开发的数字探测器,也是红外热释电探测器,具有灵活可变的信号处理方式和更优异的电磁兼容性,探测灵敏度高

所属品牌: 德国InfraTec

产品介绍

InfraTec数字型红外热释电探测器,易于系统集成


InfraTec为更易于系统集成而开发的数字探测器,也是红外热释电探测器,具有灵活可变的信号处理方式和更优异的电磁兼容性(EMC)。与所有InfraTec探测器一样,这款数字探测器使用钽酸锂材料(LiTaO3单晶),可用于气体分析和火焰探测技术。与其他材料相比,LiTaO3具有高灵敏度和良好的信噪比等特征,在使用过程中无需额外制冷,并具有较高的恒温性。


数字探测器与模拟信号输出的探测器一样,可用于气体分析和火焰探测。但当环境条件需要一个小巧且易于集成的探测器时,具有集成数字化功能的数字探测器就是一个不错的选择。 因此,当涉及空气质量和空气品质的检测中,数字探测器就可以在空调和建筑技术领域发挥作用。因为空气中二氧化碳的浓度与空气的监测有很大关联,房间空气中的二氧化碳含量就可以被作为建筑和房间的按需通风控制的标准。二氧化碳含量的测量是根据非分光红外测量技术原理进行的。为此,对应的红外滤光片就被集成在探测器中,以便进行准确且可重复的测量。这能保证房间在任何时候都有良好的空气质量。其优点之一是探测器的小巧性,这是整个信号都会被进行预处理整合的结果。另一个优点是数字输出信号对来自移动电话网络、蓝牙或无线网络产生的信号干扰低敏感。 在火焰探测时,热释电探测器检测的光谱范围是有机物质燃烧的特征,如木材、天然气、汽油和各种塑料等。火焰探测器被广泛应用于工业防火和早期火灾探测,还能承受较恶劣的环境条件。由于数字探测器的有很好的抗干扰性,这会大大降低由电磁干扰源引起的误报警风险。


数字探测器更易于系统集成,是气体分析和火焰探测的理想之选。通过数字探测器,反馈给用户的数字测量信号可以直接被读取并即刻进行分析处理。对于高精度测量,特别是在气体分析领域,发射源与探测器的时钟同步是非常重要的。

数字热释电探测器中配置的时钟输入(pin)正好满足此需求,通过它可以指定系统时钟或者精确的采样时间,以此生成一个具有高精度采样率的时间信号。和模拟探测器技术相比,数字探测器的另一个特点是,“饱和后快速恢复”功能。这让数字探测器能因错误的运行条件(例如,极端的温度波动或者机械震动影响)而超出信号范围失效后,自动复位,重置输入端的模拟信号。 数字探测器能将需要分多个阶段过滤和放大的模拟信号直接转化成16位的数字信号。

所有的内部信号处理都是由一个专用集成电路(ASIC)完成,其中模拟信号前端的作用类似于一个典型的跨阻放大器。因此,反馈给用户的数字测量信号可以通过I²C接口被读取并立即进行处理。



InfraTec数字型红外探测器的优势

集成快捷

专用集成电路(ASIC)带有A/D转换器,避免了复杂的信号处理过程,无需调整,探测器可直接连接微控制器,实现快速便捷的系统集成。用户可以得到采样率高达1kHz的数字测量数值,通过I²C接口可立即读取并直接对其进行处理,无需额外的辅助硬件。

电磁抗干扰优化

数字型红外热释电探测器的信号转换在空间上集中且受屏蔽保护,因此大大提升了探测器的电磁兼容性 (EMC)。探测器抵抗电磁干扰的性能更强,因此也能减轻用户为处理EMC而需要采取的措施。

灵活可变的信号处理

在所有对红外热释电传感器的性能描述中,频变灵敏度,噪声密度和探测率D*是其最重要的特征。根据不同的探测系统(探测设置)和探测原理,对探测范围内信号的处理方式也有不同的要求。无论是在开发过程中还是后期投入使用中,数字探测器都能充分提供其灵活的配置。根据探测器接收的辐射功率的不同,数字探测器可以自由调节其灵敏度,以优化利用A/D转换器的后续电压输入范围。反馈电阻Rf和反馈电容Cf能针对探测器的每个光谱通道进行独立调节。这也让用户可以根据不同的应用要求,对探测器的灵敏度和稳定性进行优化,以达到最佳适配。

高性能

将需要分多个阶段过滤和放大的模拟信号直接转换为16位的数字信号。

数字型和模拟型热释电探测器的对比

几十年来,模拟热释电探测器的投入使用已足以证明它的性能和价值,它可以灵活地集成到各种设备中,但这也对电子技术有很高的要求,以充分利用和发挥探测器的最佳性能。就系统集成所需的工作量而言,数字热释电探测器则具有明显的优势。虽然它的设计空间和范围受限,但已经集成到探测器中的功能,大大减少了系统集成所需的工作量。下表简要概述了其各自的优缺点:


数字型

模拟型

探测器系列

LRD,LID

LIE,LMELIMLMMLRM

特性

集成ASIC的探测器,跨阻放大器,16A/D转换和信号调节

用户可自行进行系统集成(外部A/D转换器和接口)

电磁兼容性(EMC

++

+

集成温度检测

(仅对LRM系列)

反馈元件自由配置

(Rf = 2 GΩ … 1 TΩ;

 Cf = 50 fF … 6.4 pF)

设备端的系统集成要求

功耗(典型值)

1 mW

0.1 mW

信噪比

+

电流模式++ / 电压模式+++

采样率(最大值)

1 kHz

自由设计

最大调制频率

100 Hz

4 kHz

供电电压

1.8 … 3.6 V

低于 ± 5 V

数字探测器更多应用领域

-农业领域,例如: 用于监测温室中的气体和植物研究项目

-用于检测爆炸性气体的气体探测器,例如: 用于采矿或钻井平台的气体监测

-工业过程中气体分析,例如:用于检测工业工厂的废气




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