Sailkapenaren arabera, infragorrien sentsoreak sentsore termikoetan eta fotoi sentsoreetan bana daitezke.
Sentsore termikoa
Detektagailu termikoak detekzio-elementua erabiltzen du erradiazio infragorria xurgatzeko, tenperatura igoera sortzeko, eta, ondoren, zenbait propietate fisikoren aldaketarekin batera. Propietate fisiko horien aldaketak neurtuz xurgatzen duen energia edo potentzia neur daiteke. Prozesu espezifikoa honako hau da: Lehenengo urratsa detektagailu termikoak erradiazio infragorriak xurgatzea da, tenperatura igoera eragiteko; bigarren urratsa detektagailu termikoaren tenperatura-efektu batzuk erabiltzea da, tenperatura igoera elektrizitate aldaketa bihurtzeko. Normalean erabiltzen diren propietate fisikoen aldaketa lau mota daude: termistore mota, termopare mota, mota piroelektrikoa eta Gaolai mota pneumatikoa.
# Termistore mota
Beroarekiko sentikorra den materialak erradiazio infragorria xurgatu ondoren, tenperatura igotzen da eta erresistentzia balioa aldatzen da. Erresistentzia-aldaketaren magnitudea xurgatutako erradiazio infragorrien energiarekin proportzionala da. Substantzia batek erradiazio infragorria xurgatu ondoren erresistentzia aldatuz egindako detektagailu infragorriei termistore deritze. Termistoreak maiz erabiltzen dira erradiazio termikoa neurtzeko. Bi termistore mota daude: metalak eta erdieroaleak.
R(T)=AT−CeD/T
R(T): erresistentzia-balioa; T: tenperatura; A, C, D: materialaren arabera aldatzen diren konstanteak.
Metal termistoreak tenperatura-erresistentzia-koefiziente positiboa du, eta bere balio absolutua erdieroale batena baino txikiagoa da. Erresistentzia eta tenperaturaren arteko erlazioa lineala da funtsean, eta tenperatura altuko erresistentzia handia du. Batez ere tenperatura-simulazio-neurketarako erabiltzen da;
Erdieroaleen termistoreak guztiz kontrakoak dira, erradiazioa detektatzeko erabiltzen direnak, hala nola, alarmak, suteen aurkako sistemak eta erradiadore termikoak bilatzeko eta jarraitzeko.
# Termopare mota
Termoparea, termopare ere deitzen zaio, detekzio termoelektrikorik goiztiarrena da, eta bere funtzionamendu-printzipioa efektu piroelektrikoa da. Bi material eroale ezberdinez osatutako juntura batek indar elektroeragilea sor dezake lotunean. Erradiazioa jasotzen duen termoparearen amaierari mutur beroa deitzen zaio eta beste muturrari mutur hotza. Efektu termoelektrikoa deritzona, hau da, bi material eroale ezberdin hauek begizta batean konektatzen badira, bi junturaren tenperatura desberdina denean, korrontea sortuko da begiztan.
Xurgapen koefizientea hobetzeko, urrezko paper beltza instalatzen da mutur beroan termoparearen materiala osatzeko, metala edo erdieroalea izan daitekeena. Egitura lerro bat edo banda-formako entitate bat izan daiteke, edo hutsean deposizio-teknologiaren edo fotolitografia-teknologiaren bidez egindako film mehe bat. Entitate motako termopareak tenperatura neurtzeko erabiltzen dira gehienbat, eta film mehe motako termopareak (seriean termopare askoz osatuak) erradiazioa neurtzeko erabiltzen dira gehienbat.
Termopare motako infragorri detektagailuaren denbora-konstantea nahiko handia da, beraz, erantzun denbora nahiko luzea da eta ezaugarri dinamikoak nahiko eskasak dira. Ipar aldean erradiazio-aldaketaren maiztasuna, oro har, 10 HZ-tik beherakoa izan behar da. Aplikazio praktikoetan, hainbat termopare askotan seriean konektatzen dira termopila bat osatzeko, erradiazio infragorriaren intentsitatea detektatzeko.
# Piroelektriko mota
Detektagailu infragorri piroelektrikoak kristal piroelektrikoz edo "ferroelektrikoz" polarizazioa dutenez eginak daude. Kristal piroelektrikoa kristal piezoelektriko mota bat da, egitura ez-zentrosimetrikoa duena. Egoera naturalean, karga-zentro positiboak eta negatiboak ez datoz bat noranzko batzuetan, eta kristalen gainazalean karga polarizatu batzuk sortzen dira, polarizazio espontaneoa deritzona. Kristalaren tenperatura aldatzen denean, kristalaren karga positibo eta negatiboen zentroa aldatzea eragin dezake, beraz, gainazaleko polarizazio karga horren arabera aldatzen da. Normalean bere gainazalak atmosferako karga flotatzaileak harrapatzen ditu eta oreka elektriko-egoera mantentzen du. Ferroelektrikoaren gainazala oreka elektrikoan dagoenean, bere gainazalean izpi infragorriak irradiatzen direnean, ferroelektrikoaren (xafla) tenperatura azkar igotzen da, polarizazio intentsitatea azkar jaisten da eta loturiko karga nabarmen jaisten da; gainazaleko karga flotatzailea poliki-poliki aldatzen den bitartean. Barneko gorputz ferroelektrikoan ez dago aldaketarik.
Oso denbora laburrean tenperatura aldaketak eragindako polarizazio intentsitatearen aldaketatik berriro gainazaleko oreka elektriko-egoeraraino, gehiegizko karga flotagarriak agertzen dira ferroelektrikoaren gainazalean, hau da, kargaren zati bat askatzearen parekoa. Fenomeno horri efektu piroelektrikoa deitzen zaio. Doako kargak gainazalean loturiko karga neutralizatzeko denbora luzea behar denez, segundo batzuk baino gehiago behar ditu eta kristalaren polarizazio espontaneoaren erlaxazio-denbora oso laburra da, 10-12 segundo inguru, beraz, Kristal piroelektrikoek tenperatura-aldaketa azkarren aurrean erantzun dezakete.
# Gaolai pneumatiko mota
Gasak erradiazio infragorria xurgatzen duenean bolumen jakin bat mantentzeko baldintzapean, tenperatura handituko da eta presioa handituko da. Presio-gehikuntzaren magnitudea xurgatutako erradiazio infragorriaren potentziarekin proportzionala da, beraz, xurgatutako erradiazio infragorriaren potentzia neur daiteke. Goiko printzipioek egindako infragorri detektagailuak gas detektagailuak deitzen dira, eta Gao Lai hodia gas detektagailu tipikoa da.
Fotoi-sentsorea
Fotoi infragorrien detektagailuek zenbait material erdieroale erabiltzen dituzte efektu fotoelektrikoak sortzeko erradiazio infragorriaren irradiaziopean, materialen propietate elektrikoak aldatzeko. Propietate elektrikoen aldaketak neurtuz, erradiazio infragorriaren intentsitatea zehaztu daiteke. Efektu fotoelektrikoaren bidez egindako infragorri detektagailuei fotoi detektagailu deitzen zaie kolektiboki. Ezaugarri nagusiak sentsibilitate handia, erantzun-abiadura azkarra eta erantzun-maiztasun handia dira. Baina, oro har, tenperatura baxuetan lan egin behar du, eta detekzio-banda nahiko estua da.
Fotoi-detektagailuaren funtzionamendu-printzipioaren arabera, oro har, kanpoko fotodetektagailu batean eta barneko fotodetektagailu batean bana daiteke. Barne fotodetektagailuak detektagailu fotoeroaleetan, fotovoltaikoetan eta fotomagnetoelektrikoetan banatzen dira.
# Kanpoko fotodetektagailua (PE gailua)
Zenbait metal, oxido metaliko edo erdieroale batzuen gainazalean argia sartzen denean, fotoi-energia nahikoa handia bada, gainazaleak elektroiak igor ditzake. Fenomeno honi, kolektiboki, fotoelektroien igorpena deitzen zaio, kanpoko efektu fotoelektrikoari dagokiona. Fotohodiak eta fotobiderkagailuak fotoi-detektagailu mota honetakoak dira. Erantzun-abiadura azkarra da, eta, aldi berean, fotobiderkagailuaren hodi produktuak irabazi oso handia du, fotoi bakarreko neurketarako erabil daitekeena, baina uhin-luzera nahiko estua da eta luzeena 1700nm baino ez da.
# Detektagailu fotoeroalea
Erdieroale batek fotoi intzidenteak xurgatzen dituenean, erdieroaleko elektroi eta zulo batzuk egoera ez-eroale batetik elektrizitatea eroan dezakeen egoera aske batera aldatzen dira, eta horrela erdieroalearen eroankortasuna areagotzen da. Fenomeno horri fotoeroankortasun efektua deitzen zaio. Erdieroaleen efektu fotoeroalearen bidez egindako detektagailu infragorriei detektagailu fotoeroale deitzen zaie. Gaur egun, fotoi-detektagailurik erabiliena da.
# Detektagailu fotovoltaikoa (PU gailua)
Zenbait material erdieroaleen egituraren PN lotunean erradiazio infragorria irradiatzen denean, PN lotuneko eremu elektrikoaren eraginez, P eremuko elektroi askeak N eremura mugitzen dira eta N eremuko zuloak. P eremua. PN lotunea irekita badago, potentzial elektriko gehigarri bat sortzen da PN lotunearen bi muturretan indar fotoelektroeragile izenekoa. Indar fotoelektroeragilearen efektua erabiliz egindako detektagailuei detektagailu fotovoltaiko edo juntura infragorrien detektagailu deitzen zaie.
# Detektagailu magnetoelektriko optikoa
Eremu magnetiko bat aplikatzen zaio laginari albotik. Gainazal erdieroaleak fotoiak xurgatzen dituenean, sortutako elektroiak eta zuloak gorputzera zabaltzen dira. Difusio prozesuan, elektroiak eta zuloak laginaren bi muturretara desplazatzen dira alboko eremu magnetikoaren eraginez. Bi muturren artean potentzial diferentzia bat dago. Fenomeno honi efektu opto-magnetoelektrikoa deitzen zaio. Efektu foto-magnetoelektrikoz egindako detektagailuei detektagailu foto-magneto-elektriko deitzen zaie (PEM gailuak deitzen zaie).
Argitalpenaren ordua: 2021-09-27